Расчет вала. Расчет вала на статическую прочность

 

 

l=100 мм; l=225 мм l=225 мм

Изгибающий момент в сечении 3 от силы Fсум:

от силы Fм:

Изгибающий момент в сечении 1 от силы Fзв:

Эквивалентные изгибающие моменты в этих сечениях 3-й теории прочности:

Расчетный диаметр в этих сечениях:

Принятые при эскизном проектировании диаметры вала в отмеченных сечениях больше полученных в расчетах, поэтому оставляем их.

 

 

Расчет подшипников вала по динамической грузоподъемности

 

Схема нагружения вала при расчете подшипников.

Сумма сил относительно опоры А

Сумма сил относительно опоры B

Так как радиальная нагрузка на опору А больше, чем на опору В, то расчет подшипников вала проводим по радиальной нагрузке на опору А.

Эквивалентная радиальная динамическая нагрузка на опору А.

где Fr-радиальная нагрузка на подшипник

F- осевая нагрузка на подшипник

X0,y0- коэффициенты, учитывающие влияние радиальной и осево

V- коэффициент, учитывающий какое из колец вращается

V=1 (так кк вращается внутреннее кольцо)

Fa = О, а так как =0, mo x = 1

K - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки

к = 1,2 (для ленточного конвейера)

km - температурный коэффициент

km =1 так как механизм работает ниже 100°С

Значит P=(V*x*F+y*F)*k*k=(1*1*2316,3)*1,2*1=2779,5 H.

 

Ресурс принятых при предварительном проектировании подшипников в часах

a=0,75 - для шариковых подшипников,

p=3 - для шариковых подшипников

 

 

Расчёт шпонок

Рабочие грани шпонки проверяем на прочность.

Шпонка быстроходного вала

Условие прочности на смятие:

где Т – крутящий момент, Т=Т_расч = 21,53 Н*м

d – диаметр конца вала, d=25 мм;

К– выступ шпонки от шпоночного паза, К=3,3 мм;

– длина шпонки, .

Предел текучести стали марки СТ45, =360 .

Допускаемое напряжение определяем так:

.

Условие прочности на смятие, следовательно, шпонка способна передавать требуемый крутящий момент.

 

Шпонка тихоходного вала

Условие прочности на смятие:

где Т – крутящий момент, Т=Т_расч = 341 Н*м

d – диаметр конца вала, d=25 мм;

К– выступ шпонки от шпоночного паза, К=3,3 мм;

– длина шпонки, .

Предел текучести стали марки СТ45, =360 .

Допускаемое напряжение определяем так:

.

Условие прочности на смятие, следовательно, шпонка способна передавать требуемый крутящий момент.

 

 

Шпонка исполнительного механизма

Условие прочности на смятие:

где Т – крутящий момент, Т=Т_расч = 330,87Н*м

d – диаметр конца вала, d=45 мм;

К– выступ шпонки от шпоночного паза, К=3,8 мм;

– длина шпонки, .

Предел текучести стали марки СТ45, =360 .

Допускаемое напряжение определяем так:

.

Условие прочности на смятие, следовательно, шпонка способна передавать требуемый крутящий момент.

Шпонка колеса

Условие прочности на смятие:

где Т – крутящий момент, Т=Т_расч = 341 Н*м

d – диаметр конца вала, d=45 мм;

К– выступ шпонки от шпоночного паза, К=3,3 мм;

– длина шпонки, .

 

Предел текучести стали марки СТ45, =360 .

Допускаемое напряжение определяем так:

.

Условие прочности на смятие, следовательно, шпонка способна передавать требуемый крутящий момент.