вузлів
5.1 Розрахунок валів [6]
Основними умовами, яким повинна відповідати конструкція вала є достатня міцність, що забезпечує нормальну роботу зачеплень і підшипників; технологічність конструкції і економію матеріалу. Як матеріал для валів використовують вуглецеві і леговані сталі.
Розрахунок вала виконується в чотири етапи:
· Орієнтовний розрахунок на кручення (було проведено вище);
· Розрахунок на складне опір (кручення, вигин);
· Розрахунок на витривалість.
За матеріал валів приймаємо сталь 12ХН3А, з характеристикою:
- тимчасовий опір розриву;
- межа витривалості при симетричному циклі напружень вигину;
- межа витривалості при симетричному циклі напружень кручення;
-коефіцієнти чутливості матеріалу до асиметрії циклу напружень відповідно при згині і крученні.
5.1.1 Розрахунок валів на складне опір
Для розрахунку вала на складне опір необхідно скласти його розрахункову схему:
розмітити точки, в яких розташовані умовні опори;
- визначити величину і напрямок діючих на вал сил: окружний, радіальної, осьової. А також точки їх докладання.
Рис 5.1 - Розрахункова схема тихохідного вала на складне опір
Розбиваємо вал на дільниці.=125мм, l2=155мм, l3=120мм.
Сили діючі в зачепленні
- окружна Ft=2 · T / d;
- радіальна Fr=Ft · tg? / cos?;
- осьова Fa=Ft · tg?;
Для стандартного кута профілю зуба? =20 о маємо tg20о=0,364,?=0.
d1=140мм, d2=560мм;=2.140 / 0.3=933 (H),=2.560 / 0,066=16970 (H),=933 · 0,364=340 (Н), =16970 · 0,364=6175 (Н);
Знайдемо реакції в опорах в площині YOZ.
? Ма=0;
Знайдемо реакції в опорах в площині XOZ.
? Ма=0;
Побудуємо епюри моментів для тихохідного вала:
Згинальні моменти в горизонтальній площині:
.
.
:
рис.5.2 - Епюра згинального моменту в горизонтальній площині для тихохідного вала
Максимальний згинальний момент діє в перерізі III -.
Згинальні моменти у вертикальній площині
.
Максимальний згинальний момент діє в перерізі III -.
рис.5.3 - Епюра згинального моменту у вертикальній площині для тихохідного вала
Побудуємо епюру крутного моменту для швидкохідного валу.
.
рис.5.4 - Епюра крутного моменту для тихохідного вала
Наведений момент
Найбільш небезпечним є третя розтин.
рис.5.5 - Епюра приведеного моменту для тихохідного вала
5.2 Розрахунок підшипників на довговічність
Основні критерії працездатності підшипників кочення - його динамічна і статична вантажопідйомності. Метод підбору за динамічної вантажопідйомності застосовують у випадках, коли частота обертання кільця перевищує.
Виход...
