Определение коэффициента запаса прочности в сечении вала под коническую шестерню.

 

Концентратор напряжения в этом сечении шпоночный паз и прессовая посадка шестерни. Подбираем шпонку для d=110 мм,

Bxhxt =28∙16∙10 [т.7.7, стр.168 Чернавский]

- для прессовой насадки

- для шпоночного паза, обработанного торцовой фрезой

При расчете K учитываем наиболее опасный источник концентратора напряжений - это прессовая насадка.

-для сечения с одной шпоночной канавкой (36)

- для сечения с одной шпоночной канавкой (37)

Общий коэффициент запаса прочности в сечении d = 110 мм

В результате проверочного расчета на прочность получаем в сечении А коэффициент запаса прочности k = 2, в сечении под шестерню k = 1,52. Это говорит о том, что полученные значения удовлетворяют условию n≥[n], а значит вал имеет достаточную прочность.

 

РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ БЫСТРОХОДНОГО ВАЛА РОТОРА.

Выбор подшипников.

 

Прежде чем приступить к расчету подшипников необходимо ориентировочно подобрать тип подшипника из числа выпускаемых промышленностью. Для этого необходимо учесть величину, направление и характер нагрузки, частоту вращения, конец подшипника, требуемуюдолговечность, какая обойма подшипника вращается, температуру среды и которой работает подшипник, конструктивные требования и стоимость. Опоры быстроходного вала изготавливают с применением роликоподшипников почти всех типов. В наиболее нагруженной опоре применяют роликоподшипник двухрядный самоустанавливающийся, способный компенсировать значительную несоосность и прогибы ват, имеют большую радиальную грузоподъемность В современных роторах в качестве основной опоры используют сдвоенные однорядные роликоподшипники - радиально-упорные. Так как расстояния между опорами быстроходного вала сравнительно малы, а нагрузки, действующие на вал и его опоры, велики, кроме того, требуется высокая точность осевого расположения конической шестерни, поэтому основным требованием, предъявляемым к опорам вала является жесткость. Поэтому целесообразно в качестве главной опоры быстроходного вала использовать сдвоенный конический радиально-упорный подшипник. Конический роликоподшипник обладает высокой жесткостью в радиальном и осевом направлениях. Установка сдвоенных однорядных роликоподшипников в распор обеспечивает точную двухстороннюю фиксацию вала, необходимую для надежной и бесшумной работы передачи. Допускают легкий монтаж и демонтаж колец, регулирование осевой игры и радиального зазора как при установке, так и в процессе эксплуатации. Радиально-упорные конические подшипники стоят дешевле, чем роликовые двухрядные самоустанавливающиеся, так, например, относительная стоимость первых равна 2, а вторых 4,5. Поэтому, окончательно, в качестве основной опоры применяю сдвоенные однорядные радиально-упорные роликоподшипники. Установка их повышает надежность, долговечность узла и ротора в целом. В качестве опоры на другом конце вала устанавливаю радиальный роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами, что позволяет компенсировать тепловое удлинение вала, не нарушая регулировку установки и зазор в коническом зацеплении. Для регулирования зазора в коническом зацеплении вал монтируется в стакане на подшипниках.