6.5.2. Розрахунок довговічності підшипників проміжного вала

Попередньо було призначаємо радіально-упорний роликовий підшипник 7206 для якого згідно [2, C. 422, табл. 24.16]:

С=38,0кН; е=0,37; Y=1,6; X=0,4. Частота обертання вала складає n=918об/хв.

Сумарні осьові навантаження:

Величина еквівалентного динамічного навантаження:

Опора1:

Опора2:

Ресурс підшипника визначаємо за формулою:

Ресурс підшипника набагато більший за термін експлуатації передачі.

6.5.3. Розрахунок довговічності підшипників веденого вала

Попередньо було призначаємо радіально-упорний роликовий підшипник 7208 для якого згідно [2, C. 422, табл. 24.16]:

С=58,3кН; е=0,37; Y=1,6; X=0,4. Частота обертання вала складає n=200об/хв.

Сумарні осьові навантаження:

Величина еквівалентного динамічного навантаження:

Опора1:

Опора2:

Ресурс підшипника визначаємо за формулою:

Ресурс підшипника набагато більший за термін експлуатації передачі.

9.6. Перевірочний розрахунок валів на довготривалу міцність

Для забезпечення необхідної довготривалої міцності у небезпечному перерізі повинна виконуватися умова:

.

де, s_σ та s_τ – коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях.

,

,

де σ_-1, τ_-1 – границі втоми при згині і крученні для симетричного циклу зміни напружень;

k_σ, k_τ – ефективні коефіцієнти концентрації напружень;

k_dσ, k_dτ – коефіцієнти впливу абсолютних розмірів перерізу;

σ_a, τ_a – амплітудні значення напружень;

σ_m, τ_m – середні значення напружень;

ψ_σ, ψ_τ – коефіцієнти, що характеризують чутливість матеріалу до асиметрії циклу напружень. З достатньою точністю їх можна визначити за формулою:

; ,

де σ_в – межа міцності матеріалу валу, МПа.

Якщо у перерізі з діаметром d діє згинальний момент M, то:

Тут w₀ = πd³/32 – осьовий момент опору перерізу; коли переріз ослаблений шпонковим пазом, то вважають:

.

Середнє циклове напруження для валів передач можуть створити лише поздовжні сили. Отже:

.

Для нереверсивних передач вважають, що напруження кручення змінюються за пульсуючим циклом і приймають:

.

9.6.1. Перевірочний розрахунок ведучого вала

Матеріал валу – сталь 40Х, термообробка – суцільне гартування.

МПа, МПа;

знаходимо границі втоми при згині і крученні:

σ_-1 = 0,43 σ_в=0,43·900=387МПа, τ_-1 = 0,5·387=193,5МПа;

Знаходимо коефіцієнти, що характеризують чутливість матеріалу до асиметрії циклу напружень:

; ,

Вал має два небезпечні перерізи A і B.

Переріз A:

Переріз А збігається з посадочним місцем під підшипник.

Н·м;

Н·м;

Концентратором напружень є посадка підшипника на вал ø40H7/k6.

За [1, табл. 6.10] знаходимо та :

, .

амплітудне значення напружень:

w₀ = πd³/32= π(40)³/32=6283мм⁴

Середнє значення нормального напруження:

МПа.

W_р = πd³/16= π(40)³/16=12566мм⁴

МПа;

Коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях:

Сумарний коефіцієнт запасу міцності:

Переріз В:

Переріз В збігається з посадочним місцем під підшипник.

Н·м;

Н·м;

Концентратором напружень є посадка підшипника на вал ø40H7/k6.

За [1, табл. 6.10] знаходимо та :

, .

амплітудне значення напружень:

w₀ = πd³/32= π(40)³/32=6283мм⁴

Середнє значення нормального напруження:

МПа.

W_р = πd³/16= π(40)³/16=12566мм⁴

МПа;

Коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях:

Сумарний коефіцієнт запасу міцності:

Міцність ведучого валу забезпечена.