³ [s] = 1,5,
где -
запас сопротивления усталости только по изгибу;
Запас сопротивления усталости только по кручению.
В этих формулах:
s-1 и t-1 – пределы выносливости материала вала, МПа;
sа и tа – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, МПа;
sm и tm – постоянные составляющие циклов напряжений, МПа;
ys и yt - коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости;
Кs и Кt - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;
Кd – масштабный фактор;
КF – фактор шероховатости.
Назначаем материал вала:
Сталь 40, sВ = 700 МПа.
s-1 = (0,4… 0,5) sВ = 280…350 МПа. Принимаем s-1 = 300 МПа.
t-1 = (0,2… 0,3) sВ = 140…210 МПа. Принимаем t-1 = 150 МПа.
Принимаем ys = 0,1 и yt = 0,05 (с. 264, /1/), Кd = 0,72 (рис. 15.5, /1/) и КF = 1 (рис. 15.6, /1/).
Сечение В:
d = 60 мм,
М = 361,332*103 Н*мм,
Т = 970755 Н*мм.
Принимаем
Кs = 1,7 и Кt = 1,4 (табл. 15.1, /1/).
Запас усталостной прочности в сечении В обеспечен.
Сечение С:
d = 70 мм,
М = 336,178 Н*мм,
Т = 970,755 Н*мм.
Принимаем Кs = 1,7 и Кt = 1,4 (табл. 15.1, /1/).
Запас усталостной прочности в сечении С обеспечен.
Подбор и расчет подшипников
Для косозубой цилиндрической передачи назначаем радиальный шариковый однородный подшипник.
Назначаем по ГОСТ 8338-75 (таблица 19.18/1/)
– для быстроходного вала № 209 b=19 мм;
– для тихоходного вала № 212 b=22 мм.
Схема установки – враспор.
Выбор подшипника. для тихоходного вала
Учитывая сравнительно небольшую осевую силу назначаем по [10] для тихоходного вала шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии, условное обозначение 212со следующими характеристиками:
Внутренний диаметр подшипника, d =60 мм;
Наружный диаметр подшипника, D =110 мм;
Ширина подшипника, B = 22 мм;
Фаска подшипника, r = 2,5 мм;
Динамическая грузоподъемность: Cr = 52 кН
Статическая грузоподъемность: Со =31 кН
Расчет подшипника по статической грузоподъемности
Определяем ресурс подшипника
n=38,217об/мин
p=3
a1=1 – коэффициент надежности
a2=0.75 – коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации
Находим отношение
По таблице16.5 /2/ находим параметр осевой нагрузки: е = 0,42
При коэффициенте вращения V=1 (вращение внутреннего кольца подшипника)
Находим отношение:
По таблице 16.5 /2/:
Коэффициент радиальной силы Х = 1
Коэффициент осевой силы Y = 0
Находим эквивалентную динамическую нагрузку:
Рr = (Х.V.Fr + Y.Fa). К . Кб (формула 16.29/2/)
По рекомендации к формуле 16.29 /2/:
К = 1 – температурный коэффициент;
Кб = 1,4 – коэффициент безопасности;
Рr = 1*6124,272*1.*1,4 = 8573,982Н
Находим динамическая грузоподъемность (формула 16.27/2/):
где L – ресурс, млн.об.
a1 – коэффициент надежности
a2–коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации
p=3 (для шариковых)
а1 = 1 ( рекомендация стр.333/2/)
а2 = 0,75 (табл. 16.3 /2/);
(формула 16.28/2/)
Lh= 10000 ч (табл. 16.4/2/)
млн.об.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 258.