Расчетная схема ведомого вала.

Определение опорных реакций.

Плоскость XOY

Н (истинное направление действия силы противоположно выбранному)

Проверка: R_AY - R_BY + F_r2 - F_r1 = 0; 550,7 – 180,4 + 85,7 - 456 = 0.

Плоскость XOZ

(истинное направление действия силы противоположно выбранному)

Проверка: -R_AZ + R_BZ - F_t2 + F_t1 = 0; -1573 + 1051,3 –731 +1252,75 = 0.

Суммарные реакции.

5.1.2 Расчёт коэффициентов запаса прочности ведомого вала.

Материал вала – сталь 45 s = 900 МПа, s_-1 = 380 МПа, t_-1 = 230 МПа.[1]

Опасное сечение I-I.

M_S =109300 Нмм, Т = 50110 Нмм, d = 25 мм.

W_p = 0,2×d³ = 0,2×25³ = 3125 мм³.

При кручении считается, что напряжения изменяются по отнулевому циклу. Концентратором напряжений в сечении I-I является напрессовка подшипника на вал.

где K_s - эффективный коэффициент концентрации напряжений, зависит от концентратора напряжений; K_d – коэффициент, учитывающий диаметр вала.

, при s_В = 900 МПа, при d = 25 мм и напрессовке подшипника на вал.

K_F – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, K_F = 0,82 при s_В = 900 МПа, Ra = 3,2…0,8 мкм.

K_V – коэффициент, учитывающий поверхностную обработку деталей,
K_V = 1,0 при улучшении.

.

Аналогично K_td: , .

Предел выносливости вала в сечении I-I.

По нормальным напряжениям.

.

По касательным напряжениям.

Коэффициент запаса прочности.

По нормальным напряжениям.

.

где y коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений, y = 0,1.

т.е. условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.

По нормальным напряжениям.

.

т.е. условие прочности по касательным напряжениям выполняется.

Общий коэффициент запаса прочности.

S ³ [S] = 1,8…3,5 т.е. условие прочности выполняется.

Ведущий вал

Расчётная схема ведущего вала

Определение опорных реакций.

Плоскость XOY

Н

(истинное направление действия силы противоположно выбранному)

Проверка: -R_AY +R_BY - F_r1 = 0; -101+352,8-251,8 = 0.

Плоскость XOZ

(истинное направление действия силы противоположно выбранному)

Проверка: -R_AZ + R_BZ - F_t1 = 0; -361,3+1092,3-731= 0.

Суммарные реакции.

5.2.2 Расчёт коэффициентов запаса прочности ведущего вала.

Материал вала – сталь 45 s = 900 МПа, s_-1 = 380 МПа, t_-1 = 230 МПа.[1]

Опасное сечение II-II.

M_S =32630 Нмм, Т = 17400 Нмм, d = 20 мм.

W_p = 0,2×d³ = 0,2×20³ = 1600 мм³.

При кручении считается, что напряжения изменяются по отнулевому циклу. Концентратором напряжений в сечении II-II является напрессовка подшипника на вал.

где K_s - эффективный коэффициент концентрации напряжений, зависит от концентратора напряжений; K_d – коэффициент, учитывающий диаметр вала.

, при s_В = 900 МПа, при d = 20 мм и напрессовке подшипника на вал.

K_F – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, K_F = 0,82 при s_В = 900 МПа, Ra = 3,2…0,8 мкм.

K_V – коэффициент, учитывающий поверхностную обработку деталей,
K_V = 1,0 при улучшении.

.

Аналогично K_td: , .

Предел выносливости вала в сечении II-II.

По нормальным напряжениям.

.

По касательным напряжениям.

Коэффициент запаса прочности.

По нормальным напряжениям.

.

где y коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений, y = 0,1.

т.е. условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.

По нормальным напряжениям.

.

т.е. условие прочности по касательным напряжениям выполняется.

Общий коэффициент запаса прочности.

S ³ [S] = 1,8…3,5 т.е. условие прочности выполняется.

6 Подбор подшипников и расчёт их долговечности для валов редуктора.

6.1 Ведомый вал.

Проверка долговечности роликового подшипника №7205 по ГОСТ 333-79.

С_0r = 17,5 кН; e = 0,36; Y = 1,67; Y₀ = 0,92.