5.3 Определение реакций в опорах подшипников быстроходного вала

5. 3 Определение реакций в опорах подшипников быстроходного вала

5. 3. 1 Вертикальная плоскость

       

          

Проверка:

Изгибающие моменты в сечении балки

   

5. 3. 2 Горизонтальная плоскость

Проверка:

Изгибающие моменты в сечении балки

 

5. 4. 3 Суммарные изгибающие моменты

5. 3. 4 Суммарные реакции

Эпюры изгибающих моментов тихоходного вала показаны на рисунке 3

Рисунок 3 – Эпюры изгибающих моментов быстроходного вала

 

       

5. 4 Определение реакций в опорах подшипников тихоходного вала

. 4. 1 Вертикальная плоскость

       

          

Проверка:

Изгибающие моменты в сечении балки

   

 

5. 4. 2 Горизонтальная плоскость

Проверка:

Изгибающие моменты в сечении балки

 

 

5. 4. 3 Суммарные изгибающие моменты

 

5. 4. 4 Суммарные реакции

Эпюры изгибающих моментов тихоходного вала показаны на рисунке 4.

      

Рисунок 4 – Эпюры изгибающих моментов тихоходного вала.

 

 

6. Проверочный расчет подшипников

6. 1 Определение пригодности подшипников быстроходного вала: Подшипник 207 ГОСТ 8338-75 лёгкой серии, геометрические размеры, мм: d = 35, D = 72, B = 17, и с грузоподъёмностью, кН: Cr = 25, 5 Cor = 13, 7

 Эквивалентная нагрузка

где Х – коэффициент радиальной нагрузки;

         V = 1 – вращается внутреннее кольцо;

         F_r – радиальная нагрузка;

         Y – коэффициент осевой нагрузки;

         K_б =1, 3– коэффициент безопасности при нагрузке с умеренными толчками;

         К_Т = 1 – температурный коэффициент.

R_E = (1, 0·1, 0·1974 + 0)1, 3·1, 0 = 2566 Н                                                       (64)

Требуемая грузоподъемность подшипника

                       (65)

  где m = 3, 0 – для шариковых подшипников

С_тр = 25112 Н < C = 25, 5 кН

  Расчетная долговечность подшипников

                            (66)

Подшипник пригоден

 

6. 2 Определение пригодности подшипников тихоходного вала: Подшипник 210 ГОСТ 8338-75 лёгкой серии, геометрические размеры, мм: d = 50, D = 90, B = 20, и с грузоподъёмностью, кН: C_r = 35, 1 C_or = 19, 8

Отношение F_a/C_o = 388/19, 8× 10³ = 0, 020

Проверяем наиболее нагруженный подшипник С.

    Отношение F_a/С =388/3450= 0, 11 < e

    Эквивалентная нагрузка

 

(67)

R_E= (1, 0·1, 0·3450 + 0)1, 3·1, 0 = 4485 Н

 

    Требуемая грузоподъемность подшипника

      

(68)

где m = 3, 0 – для шариковых подшипников
                       С_тр = 25649 Н < C = 35, 1 кН

  Расчетная долговечность подшипников

 

=

(69)

> [L]=22000 час

Подшипник пригоден.

 

 

Таблица 5 – Основные размеры и эксплуатационные характеристики подшипников:

Вал	Подшипник		Размеры d× D× В, мм	Динамическая грузоподъёмность, Н		Долговечность, ч
	Принят предварительно	Принят окончательно
				Crp	Cr	L10h	Lh
Б			35х72х17
Т			50х90х20

 

7  Проверочные расчеты

7. 1 Проверочный расчет шпонок

7. 1. 1 Проверочный расчёт шпонки тихоходного вала под колесо

Условие прочности

 

=69, 1 Н/мм2

(70)

А_см – площадь смятия, мм²

[σ ]_см = 100 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие.  

69, 1 Н/мм² < 100 Н/мм²

Условия прочности выполнены.

7. 1. 2 Проверочный расчёт шпонки быстроходного вала под элемент полумуфты

Условие прочности

А_см – площадь смятия, мм²;

  [σ ]_см = 50 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие.  

=49, 6 Н/мм²                                                                     (71)

49, 6 Н/мм² < 50 Н/мм²

Условия прочности выполнены.

7. 1. 3 Проверочный расчёт шпонки тихоходного вала под элемент открытой передачи

Условие прочности

=76, 4 Н/мм2

(74)

  А_см – площадь смятия, мм²;

  [σ ]_см = 100 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие.
76, 4 Н/мм² < 100 Н/мм²

Условия прочности выполнены.

7. 2 Проверочный расчёт валов

Быстроходный вал

Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.

1. Суммарный изгибающий момент

                      М = 57, 1 Н·м

Осевой момент сопротивления

(76)

W = 4210 мм³

Полярный момент сопротивления

(77)

W_p = 8420 мм³

Амплитуда нормальных напряжений

                                           (78)

σ _u = 13, 6

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

(79)

t_a = 7, 6

 

 

Материал вала сталь 45, улучшенная: s_В = 780 МПа [2c34]

 

2. Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала

(80)

=                                               (81)

= 3, 5

 = 2, 5

3. Определение пределов выносливости в расчётном сечении вала, Н/мм²

(82)

(83)

 

              при изгибе s_-1 = 335 МПа;

              при кручении t_-1 = 195 МПа.

4. Определение коэффициента запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

	(84)
	(85)

 

 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

s_σ = = 7, 0

 Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

s_t == 9, 9

5. Определение общего коэффициента запаса прочности в опасном сечении

(86)

 Общий коэффициент запаса прочности

s = 5, 7 > [s] = 2, 7

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: