Вывод: условие прочности выполняется, сконструированный вал пригоден к работе в данных условиях.

6.2 Расчет промежуточного вала

Нагрузки

Окружная сила Ft₁ = 3370 Н; Окружная сила Ft₂ = 3290 Н; Радиальная сила Fr₁ = 1230 Н; Радиальная сила Fr₂ = 1200 Н; Передаваемый момент Т = 260 Н∙м;

Свойства материала

σ_т = 540 МПа; τ_т = 290 МПа;

Расчет на статическую прочность

Длины участков для расчетных схем вала:

L1 = 34 мм; L2 = 43.5 мм; L3 = 41.5 мм.

Расчетная схема вала для построения эпюры M_x:

Эпюра M_x:

Расчетная схема вала для построения эпюры M_y:

Эпюра M_y:

Расчетная схема вала для построения эпюры M_кр:

Эпюра M_кр:

Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в котором действуют все виды внутренних факторов. Рассмотрим его:

M_x = 47017 Н∙мм;

M_y = 48961 Н∙мм;

M_к = 260 Н∙м;

M_max = 162913.5 Н∙мм;

M_кmax = 2.4 ∙ 260 = 624 Н∙м.

Расчетный диаметр в сечении вала-шестерни: d = 38 мм.

W = 5387.05 мм³;

W_к = 10774.09 мм³;

A = 1134.11 мм².

σ = 30.24 МПа;

τ = 57.92 МПа.

Частные коэффициенты запаса:

S_Tσ = 17.86;

S_Tτ = 5.01;

Общий коэффициент запаса:

S_T =4.82.

Вывод: условие прочности выполняется, сконструированный вал пригоден к работе в данных условиях.

6.3 Расчет тихоходного вала

Нагрузки

Окружная сила Ft = 3290 Н; Радиальная сила Fr = 1200 Н; Передаваемый момент Т = 807 Н∙м;

Свойства материала

σ_т = 540 МПа; τ_т = 290 МПа;

Расчет на статическую прочность

Длины участков для расчетных схем вала:

L1 = 42.5 мм; L2 = 78.5 мм; L3 = 156.5 мм.

Расчетная схема вала для построения эпюры M_x:

Эпюра M_x:

Расчетная схема вала для построения эпюры M_y:

Эпюра M_y:

Расчетная схема вала для построения эпюры M_кр:

Эпюра M_кр:

Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в котором действуют все виды внутренних факторов. Рассмотрим его:

M_x = 33087 Н∙мм;

M_y = 90713 Н∙мм;

M_к = 807 Н∙м;

M_max = 231741.1 Н∙мм;

F_max = 2.4 ∙ 1 = 2.4 Н;

M_кmax = 2.4 ∙ 807 = 1936.8 Н∙м.

Диаметр в сечении: d = 63 мм.

Размеры шпоночного соединения (см. рис. 12): b = 14 мм; h = 9 мм.

W = 22837.18 мм³;

W_к = 47385.49 мм³;

A = 3054.25 мм².

σ = 10.15 МПа;

τ = 40.87 МПа.

Частные коэффициенты запаса:

S_Tσ = 53.2;

S_Tτ = 7.1;

Общий коэффициент запаса:

S_T =7.04.

Вывод: условие прочности выполняется, сконструированный вал пригоден к работе в данных условиях.

7. Расчет подшипников

[11]

7.1 Расчет подшипников быстроходного и промежуточного валов. Проверочный расчёт подшипников качения по гост 18854-94 и гост 18855-94 Исходные данные:

Тип подшипника	Шариковый радиальный однорядный
Статическая грузоподъемность С0 , Н	10000
Динамическая грузоподъемность С , Н	19500
Эквивалентная циклу нагружения радиальная нагрузка на подшипник Fr , Н	1230
Максимальная радиальная нагрузка на подшипник Fr0 , Н	2600
Требуемая надежность подшипника, %	90
Коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от специальных свойств подшипника a2	1
Коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от условий работы подшипника a3	1