Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Редуктор ПЗ.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
15.09.2019
Размер:
524 Кб
Скачать
☆

4.4. Расчетные схемы валов. Опорные реакции. Эпюры изгибающих моментов.

4.5. Подбор подшипников. Проверка долговечности выбранных подшипников.

Тихоходный вал

Подбираем подшипники по наиболее нагруженной опоре.

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии № 212.

Размеры подшипника: d = 60 мм D = 110 мм B = 22 мм

Динамическая грузоподъёмность C = 41 кН.

Статическая грузоподъёмность C0 = 22.4 кН.

Радиальная нагрузка подшипник Fr = 0.99 кН;

Поэтому расчёт проведём для правого подшипника

Осевая нагрузка на правый подшипник Fa = 0.52 кН;

Эквивалентная динамическая нагрузка

Pэ= Кб• КТ•(X•V•Fr + Y•Fa),

где X– коэффициент радиальной нагрузки;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

Кб= 1.3 – коэффициент безопасности;

КТ – температурный коэффициент, КТ=1 при температуре подшипникового узла

T <105˚C .

V – коэффициент вращения, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника.

Окончательно:

для правого подшипника эквивалентная динамическая нагрузка Pэ= 4.59кН

Расчетная долговечность подшипника в часах:

Для правого подшипника: Lh= = 92740 ч;

n = 300 – частота вращения кольца подшипника в об/мин;

m – показатель степени кривой усталости, m=3 для шарикоподшипников.

LE – эквивалентная долговечность подшипника,

LE= = =185480 ч, где =0.5 – коэффициент для тяжелого режима нагружения. Поскольку LE > 10000 ч., то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

Быстроходный вал

Подбираем подшипники по наиболее нагруженной опоре.

Выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный средней серии № 308.

Размеры подшипника: d = 40 мм D = 90 мм B = 23 мм

Динамическая грузоподъёмность C = 33.2 кН.

Статическая грузоподъёмность C0 = 18 кН.

Радиальная нагрузка на левый подшипник Fr = 0.99 кН;

Осевая нагрузка на левый подшипник Fa = 0.52 кН;

Эквивалентная динамическая нагрузка

Pэ= Кб• КТ•(X•V•Fr + Y•Fa),

где X– коэффициент радиальной нагрузки;

Y – коэффициент осевой нагрузки;

Кб= 1.3 – коэффициент безопасности;

КТ – температурный коэффициент, КТ=1 при температуре подшипникового узла

T <105˚C .

V – коэффициент вращения, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника.

Окончательно:

для левого подшипника эквивалентная динамическая нагрузка Pэ= 2.23 кН

Расчетная долговечность подшипника в часах:

Для левого подшипника: Lh= = 151952 ч;

n = 974 – частота вращения кольца подшипника в об/мин;

m – показатель степени кривой усталости, m=3 для шарикоподшипников.

LE= = =303904 ч. Поскольку LE > 10000 ч., то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

4.6. Уточненный расчет валов

Тихоходный вал

  1. Моменты в опасном сечении

Суммарный изгибающий момент в опасном сечении определим по формуле

M = =83,21 Нм

где MГ - изгибающий момент в горизонтальной плоскости, MГ = 58,63 Нм,

MB - изгибающий момент в вертикальной плоскости MB = -59,05 Нм.

Т= 225 Нм

2. Коэффициент запаса прочности

n = ,

где n  коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям,

n = ,

-1=335 МПа– предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба;

k=2.41 эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

=0.85– масштабный фактор, учитывающий размеры детали при изгибе;

=1.33– коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

=0.18– коэффициент, учитывающий различное влияние на усталостную прочность амплитудных и средних напряжений цикла при изгибе;

а – амплитуда цикла нормальных напряжений, а = ,

Wx – осевой момент сопротивления,

Wx= 4.21 см3а= 27.288 МПа

m – среднее напряжение цикла нормальных напряжений, m = ,

A = 9.62 см2 – площадь опасного сечения

m =0.39

n=3.875

n  коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

nτ =

τ-1=195 МПа – предел выносливости стали при симметричном цикле кручения,

kτ=1.58 эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

ετ=0.75– масштабный фактор, учитывающий размеры детали при кручении;

=0.09– коэффициент, учитывающий различное влияние на усталостную прочность амплитудных и средних напряжений цикла при кручении;

τa и τm – амплитудное и среднее напряжения цикла касательных напряжений,

Для отнулевого цикла τa = τm = ,

где Wp – полярный момент сопротивления, Wp=8.42 см3

τa =8.796

nτ =8.782

Коэффициент запаса прочности в опасном сечении

n= 3.546

Быстроходный вал

Наименование опасного сечения – участок выходного конца тихоходного вала, тип концентратора – наличие шпоночной канавки.

Диаметр вала в опасном сечении d = 40 мм

Материал Сталь 40. Термообработка – Улучшение.

Fк- консольная нагрузка от муфты на быстроходном валу.

Fк=0.125 = 0.125 =1,01 кН