Задача 6.
По данным задачи 5 рассчитать ведущий вал редуктора и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояние между подшипниками, а также между шестерней и подшипниками задаться. Привести рабочий эскиз вала.
Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников
Предварительный расчет валов проводят на кручение, принимая пониженные допускаемые напряжения.
Вращающий момент Т=130*Нmm
Допускаемое напряжение на кручение
Определим диаметр выходного конца вала [формула (8.16)].
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда
Диаметр вала под подшипники
Примем радикальные шарикоподшипники легкой серии; габариты подшипники выбираем по диаметру вала в месте подшипников . По табл. П3 примем подшипники № 208.
Из предыдущих расчётов имеем H; нагрузка от муфты
Реакции опор:
в плоскости xz: ∑
в плоскости xу: ∑
∑у=0; ;
Расчётная схема ведущего вала.
Уточненный расчёт вала
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения- по отнулевому (пульсирующему).
Уточненный расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [S]. Прочности соблюдена при S [S].
Материал вала – сталь 45 нормализованная;
Пределы выносливости Вал выполнен заодно с шебёрней
Опасное сечение 1-1- под опорой 2
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (см. табл. 8.7); коэффициенты концентрации при d=40mm
Принимаем коэффициенты асимметрии цикла
Изгибающий момент
М=34200 Н*mm
Осевой момент сопротивления
Амплитуда нормальных напряжений
Среднее напряжение цикла
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения
Проверка долговечности подшипников
Суммарные реакции:
Проверяем подшипники на более нагруженной опоре 1.
Ранее приняты радиальные шариковые подшипники №208 С=32кН
Эквивалентная нагрузка по формуле (9.3)
В которой радиальная нагрузка осевая нагрузка V=1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности (см. табл. 9.19) температурный коэффициент (см. табл. 9.20) X=1 Y=0
Эквивалентная нагрузка
Расчетная долговечность, млн. об. [формула (9.1)]
Расчётная долговечность, ч
Что больше установленных ГОСТ 16162-85.
Литература к задачам: №3 Гузенков П. П. «Детали машин».
№ 4,5, 6 С. А. Чернавский/ Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1988г.