4.8.8.Перевірний розрахунок вала на втомну міцність.

Небезпечним перерізом є переріз А-А при переході від діаметра під підшипник, до ділянки вала під підшипник з . Цей переріз ослаблений галтелью , та перехідною посадкою . В перерізі А-А діють також значні згинальні та крутні моменти.

4.8.8.1. Визначення моментів згину і напруження в небезпечному перерізі:

Напруження згину:

Амплітуда і середнє значення напружень при згині

(4.119)

Напруження кручення

Амплітуда і середнє значення напружень при кручені:

(4.120)

4.8.8.2. Визначаємо границі витривалості на згин і кручення при змінному режимі навантаження:

Визначаємо еквівалентне число циклів навантажень

(4.130)

Визначаємо коефіцієнт довговічності

(4.131)

Визначаємо границю витривалості при згині і крученні з урахуванням зміни режиму навантаження:

(4.132)

(4.133)

4.8.8.3.Визначення запасу міцності на втому в перерізі А-А

Концентрація напружень в цьому перерізі обумовлена галтеллю і перехідною посадкою маточини колеса на вал.

Визначаємо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині і крученні, обумовлені галтельним переходом від діаметру до

; і знаходимо (інтерполюванням) ефективні коефіцієнти концентрації напружень в галтелі при згині і крученні ;

Масштабні коефіцієнти при згині і кручені і крученні для вала із вуглецевої сталі діаметром ; . Коефіцієнти стану поверхні при шорсткості

Тоді

(4.134)

(4.135)

Визначаємо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині і крученні, обумовлені маточиною колеса, насадженою на вал з посадкою ;

При подальших розрахунках враховуємо ті концентратори, для яких , мають найбільше значення.

4.8.8.4.Визначимо коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

(4.136)

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

(4.137)

4.8.8.5. Визначаємо загальний коефіцінт запасу міцності в перерізі А-А

(4.138)

Опір втомі в перерізі вала А-А забезпечується.

4.8.9. Перевірні розрахунки шліцевого і шпонкового з’єднань

Для передачі крутного моменту зубчастим колесом на валу установлена призматична шпонка ( ). Треба зробити перевірний розрахунок на зминання шпонки.

(4.139)

де

Для передачі крутного момету на консольному кінці тихохідного редуктора, теж використовується шпонка, яку теж необхідно перевірити на зминання:

де

Отже міцність обох шпонкових з’єднаннь забезпечена.

4.8.10. Розрахунок довговічності (ресурсу) підшипників кочення

4.8.10.1Попередньо вибрані підшипники

Позначення	серія
206	середня	30	62	16	10200	15300

4.8.10.2.Сумарна реакція опор

(1.30)

4.8.10.3. Визначаємо еквівалентне (приведене) навантаження на підшипники:

(4.140)

де -коефіціент безпеки ; температурний коефіціент ; коефіціент обертання

4.8.10.4. Задаємось бажаною довговічністью знаходимо номінально довговічність підшипника за формулою:

(4.141)

Розраховуємо динамічну вантажопідйомність:

де коефіцієнт що враховується в разі необхідності мати підшипники підвищеної надійності ; коефіцієнт що враховує умови експлуатації підшипніків та якість матеріалу деталей підшипника ; показник степеня, який згідно результатам експерименту для кулькових підшипників дорівнює 3

Так як необхідна динамічна вантажопідйомність забезпечена, залишаемо попередньо прийняті підшипники.