Общий расчетный запас выносливости в опасном сечение:
Выбор подшипников.
Предварительно выбранный подшипник 2308
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник:
.
КБ – коэффициент безопасности, КБ =1,3…1,5;
КТ – температурный коэффициент, вводимый в расчет, когда t >100 C , до t =100 C КТ=1;
Х – коэффициент радиальной нагрузки принимается в зависимости от типа подшипника (X=1);
V – кинематический коэффициент вращения (V=1).
Долговечность выбранного подшипника:
млн.об.
Находим ресурс работы нашего подшипника:
.
Заданный ресурс работы обеспечивается.
Проверка шпонки на смятие.
Расчет промежуточного вала на прочность, подбор подшипников и шпонок Ориентировочное определение диаметра промежуточного вала
мм,
– условное допускаемое напряжение на кручение для принятой стали (принимается сталь 40Х и исходя из для этой стали [ ]=35МПа);
-
означает диаметр вала под колесом,
согласовав
с ГОСТ –6636-69 обозначаем этот диаметр
как
(который
равен 70 мм), мм;
Выбор подшипника: принимаем подшипник 3514.
В=31 мм; D=110 мм; d=60 мм; С=100000 Н.
По полученным значениям выполняется эскизная компоновка промежуточного вала (см. эскизная компоновка).
Составление расчетной схемы промежуточного вала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях xoy и xoz Расчёт вала на статическую прочность
Расчёт вала на статическую прочность:
Ft б =8018 H; FRб = 3274 H; Fxб= 4089 Н.
Ft т =42666,7 H; FRт = 13834 H.
Координатная система X – Y – Z распадается на две подсистемы:
XOZ – в которой действуют силы FR и Fx;
XOY – в которой действует силы Ft;
Расчётная схема вала в координатах XOY.
RAy и RBy – неизвестные реакции опор.
-
уравнение равновесия моментов сил
относительно точки А.
;
0=0 – верно
Расчётная схема вала в координатах XOZ.
RAz и RBz – неизвестные реакции опор.
-
уравнение равновесия моментов сил
относительно точки А.
;
0=0 – верно
RAz и RBz – неизвестные реакции опор.
Эпюра изгибающих моментов для плоскости XOY методом сечений.
1 участок
(слева)
2 участок
3 участок
4 участок
(справа)
Эпюра изгибающих моментов для плоскости XOZ методом сечений.
1 участок (слева)
2 участок
3 участок
4 участок (справа)
Общий изгибающий момент определяется методом геометрического суммирования.
1 участок
2 участок
3 участок
4 участок
МIII – момент в опасном сечении вала.
Mmax= МIII =1838,5 Н . м
Осевой момент сопротивления вала в опасном сечении Wо.с.= . d3 о.с./32=0,1d3o.c.
dос= 70 мм
Проверка вала на статическую прочность и выносливость.
Напряжение изгиба в опасном сечении:
,
где * - коэффициент пусковых и перегрузочных моментов, *=2.
Напряжение кручения в опасном сечении:
Расчетный запас статической прочности:
Проверка опасного сечения на усталостную прочность:
Характеристики стали 40X:
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений от шлицев (по таблице 10,11):
Амплитуда цикла напряжений изгиба:
Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла:
Расчетный запас выносливости по нормальным напряжениям изгиба:
.
Расчетный запас выносливости по напряжениям кручения:
