2.11.3 Тихоходный вал
Рисунок 6 – тихоходный вал
Силы, действующие
в зацеплении:
Первый этап компоновки дал
,
Плоскость xz:
Плоскость xz:
Проверка:
Плоскость уz:
Плоскость уz:
Проверка:
Суммарные реакции:
Рассмотрим правый подшипник.
Эквивалентная нагрузка:
|
[2. ф. 9.6] |
где [2. с. 352].
Так как в качестве опор тихоходного вала применены одинаковые подшипники 213, то долговечность определим для правого подшипника.
Расчетный базовый ресурс подшипника 213:
|
[2. ф. 9.1] |
где
частота
вращения тихоходного вала,
[см. 2. П7].
Найденная долговечность приемлема, так как по ГОСТ 16162 – 85 минимальная долговечность подшипников для зубчатых редукторов , окончательно принимаем подшипник 213.
2.12 Уточненный расчет валов
2.12.1Ведущий вал
Согласно эскизной компоновке вычерчиваем конструкцию вала и составляем расчетную схему. Затем приступаем к построению эпюр изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях (реакции опор определили во время подбора подшипников).
Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:
Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:
В сечении
В сечении
В сечении
Эпюра крутящего момента:
.
Материал
валов - сталь 45 нормализованная;
(см.2.табл.3.3).
Пределы
выносливости
и
У
ведущего вала определять коэффициент
запаса прочности в нескольких сечениях
нецелесообразно; достаточно выбрать
одно сечение с наименьшим коэффициентом
запаса, а именно сечение в месте посадки
подшипника, ближайшего к
шестерне (см. рис.). В этом опасном сечении
действуют максимальные
изгибающие моменты Му
и
Мх
и
крутящий момент
Концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.
Рассчитываем сечение А на статическую прочность, место посадки первого подшипника.
Суммарный изгибающий момент:
|
[2. c. 313] |
Рисунок 7 – ведущий вал
Осевой момент сопротивления сечения:
|
[2. табл. 8.5] |
где
диаметр
под подшипники принимаем,
.
Амплитуда нормальных напряжений:
|
[2. c. 314] |
Полярный момент сопротивления:
|
[2. c. 315] |
где диаметр под подшипники принимаем, .
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
|
[2. c. 315] |
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
|
[2. ф. 8.18] |
где
[2. табл. 8.7]
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
|
[2. ф. 8.19] |
где
[2. табл. 8.7];
[2. c.
166].
Коэффициент запаса прочности:
|
[2. ф. 8.17] |
Прочность и жесткость ведущего вала обеспечены.