Вспомогательное отношение

<e,

поэтому осевые силы не учитываем.

где - радиальная нагрузка левого подшипника;

- коэффициент, зависящий от того, какое из колец подшипника вращается, в нашем случае 1, (вращается внутреннее кольцо);

Коэффициент безопасности в соответствии с предназначением подшипников и рекомендациями в [4, 118], 1. Температурный коэффициент

Эквивалентная динамическая нагрузка

Н.

Соответствующие параметры для правого подшипника:

<e;

поэтому при подсчёте эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем..

Коэффициент безопасности в соответствии с предназначением подшипников и рекомендациями в [4, 118], 1. Температурный коэффициент

Эквивалентная динамическая нагрузка

Н.

Долговечность подшипников

, ч

где - динамическая грузоподъемность, Н;

- частота вращения кольца подшипника

- степенной показатель, для роликовых подшипников .Расчет долговечности проведем для более нагруженного подшипника, каковым является правый (4).

ч.

RY3 RX4

R x3

FA RY4

FR Ft

C2 f2

353,14

MY

172,13

62,76

MX

1190,21

MZ

Расчётная схема ведомого вала.

9.Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скруглёнными торцами. Материал шпонок – сталь45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие прочности

=2T/ d(h-t1)(l-b) ;

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице

=120 МПа;

Ведущий вал: проверяем шпонку на выходном конце вала d=42мм, b-h-l=12-8-70 мм; t1=5 мм; Т2=309,85 Нм;

=2*309850/42*(8-5)(70-12)=84,8 МПа<

проверяем шпонку под шестерней

d=45мм, b-h-l=14-9-63 мм; t1=5,5 мм; Т2=309,85 Нм;

=2*309850/45*(9-5,5)(63-14)=80,29 МПа<

Ведомый вал. Проверяем шпонку под зубчатым колесом:

d=75 мм, b-h-l=20-12-80 мм, t1=7,5 мм; Т3=1190,21 Нм;

=2*1190210/75*(12-7,5)(80-20)=117,7 МПа<

Проверяем шпонку на выходном конце вала:

d=65 мм, b-h-l=18-11-100; t1=7 мм;

=0,5*2*1190210/65*(11-7)(100-18)=111,7 МПа< ;

10.Уточнённый расчёт валов

Ведущий вал. Материал вала -сталь40Х,

термообработка-улучшение.

В соответствии с [4,с.28] предел прочности =930 МПа.

Пределы выносливости:

=0,43 =0,43*930=400 МПа;

=0,58 =0,58*400=232 МПа;

Сечение А-А. Концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.

Изгибающие моменты в 2-х взаимно перпендикулярных плоскостях:

Мy=Ft*f1=5774,3*79=456169,7 Нмм.

Mx=-Fr*f1+Fa*d1/2=-509,9*79+2038,9*53,66=69125,3 Нмм

Суммарный изгибающий момент

М= =461377,4 Нмм.

Момент сопротивления сечения

W=Пd /32=3,14*50 /32=12265,6 мм .

Амплитуда нормальных напряжений

461377,4/12265,6=37,62 МПа.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

=400/3*37,62=3,54;

по табл.6.8 =3; [4,с.99]

Полярный момент сопротивления

WP=П*d /16=2W=2*12265,6=24531,2 мм .

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

=309850/2*24531,2=6,32 МПа.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

=232/(6,32*2,2+0,1*6,32)=15,96;

по табл. 6.8 =2,2 [4,с.99]