Подшипник 7608 быстроходного вала, червячной передачи.
Определяем осевые составляющие радиальные реакции:
,
где e = 0,296,
Н,
Н.
Определим осевые нагрузки подшипников. Так как и , то Н , Н.
Определим отношение
,
По соотношению и выбираем формулу и определим эквивалентные динамические нагрузки:
,
где V – коэффициент вращения, V=1;
X – коэффициент радиальной нагрузки, X = 0,4;
Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 2,096;
Кб – коэффициент безопасности, Кб =1,2;
Кт – температурный коэффициент, Кт=1;
Н.
Н.
Рассчитаем динамическую грузоподъемность по более нагруженному подшипнику:
,
где m – показатель степени, m=3,3;
<Cr = 90000H,
Подшипник пригоден.
Рассчитаем базовую долговечность;
ч>Lh=4700ч.
Подшипник 7211 промежуточный вала, червячной передачи.
Определяем осевые составляющие радиальные реакции:
, где e = 0,41,
Н,
Н.
Определим осевые нагрузки подшипников.
Так как и , то Н, Н.
Определим отношение
,
По соотношению и выбираем формулу и определим эквивалентные динамические нагрузки:
, ,
где V – коэффициент вращения, V=1;
Кб – коэффициент безопасности, Кб =1,2;
Кт – температурный коэффициент, Кт=1,0;
X – коэффициент радиальной нагрузки, X = 0,4;
Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 1,46;
Н.
Н.
Рассчитаем динамическую грузоподъемность по более нагруженному подшипнику:
,
где m – показатель степени, m=3,33;
<Cr=57900H,
Подшипник пригоден.
Рассчитаем базовую долговечность;
ч>Lh=4700ч.
Подшипник 118 тихоходного вала, цилиндрической передачи.
Так как передача является прямозубой, то осевая нагрузка отсутствует, поэтому выбираем формулу и определим эквивалентные динамические нагрузки:
,
где V – коэффициент вращения, V=1;
Кб – коэффициент безопасности, Кб =1,2;
Кт – температурный коэффициент, Кт=1,0;
Н.
Н.
Рассчитаем динамическую грузоподъемность по более нагруженному подшипнику:
,
где m – показатель степени, m=3;
<Cr=57200H,
Подшипник пригоден.
Рассчитаем базовую долговечность;
ч>Lh=4700 ч.
Проверочные расчеты
Проверочный расчет шпонок
Используем в приводе шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 40X нормализованная по ГОСТ 1050-74. Допускаемые напряжения смятия при чугунной ступице [s CM] = 60 МПа, при стальной ступице [s CM] = 120 МПа.
Напряжение смятия и условие прочности:
,
где Асм – площадь смятия;
,
где h, t 1 – стандартные размеры;
l р – рабочая длинна шпонки.
тихоходный вал:
Шпонка под полумуфту (колесо чугунное).
d = 32 мм, b ´ h = 10´8 мм, t 1 = 5 мм, длина шпонки l = 50 мм, момент на валу Ft=2583 Н.
Н < [sCM] = 190 Н.
Нейтральный вал:
Шпонка под червячное колесо червячной передачи (колесо чугунное).
d = 60 мм, b´h = 18´11 мм, t 1 = 7 мм, длина шпонки l = 32 мм, момент на валу Ft=4058 Н.
Н < [sCM] = 190 Н.
Тихоходный вал:
Шпонка под зубчатое колеса цилиндрической прямозубой передачи (колесо стальное).
d = 105 мм, b´h = 28´14 мм, t 1 = 10 мм, длина шпонки l = 62 мм, момент на валу Ft=12986 Н.
Н < [sCM] = 190 Н.
Шпонка под ведущее колесо открытой цепной передачи.
d = 80 мм, b´h = 22´14 мм, t 1 = 9 мм, длина шпонки l = 114 мм, момент на валу Ft=12986 Н.
Н < [sCM] = 190 Н.
Проверочный расчет валов
Быстроходный вал.
Определим напряжения в опасном сечении вала, такими сечениями является ступени вала под червяком, сечение в точке 2 – является наиболее нагруженным участком.
Нормальное напряжение
,
где М – суммарный изгибающий момент в опасном сечении, М2 = 188 Н×м;
W нетто – осевой момент сопротивления,
мм3,
Н/мм2.
Касательное напряжение
,
где Мк – крутящий момент в опасном сечении, Мк = 62 Н×м;
W рнетто – полярный момент инерции,
мм3,
Н/мм2.
Определим предел выносливости в расчетном сечении,
,
,
где σ-1, τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, σ-1 = 420 Н/мм2 , τ-1 = 0,58 σ-1 = 244 Н/мм2;
(Кσ)D, (Кτ)D – коэффициенты концентраций нормальных и касательных напряжений,
,
,
где Кσ – коэффициент концентраций напряжений, Кσ=1,7;
Кτ – коэффициент концентраций напряжений, Кτ=1,55;
К d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, К d=0,7;
К F – коэффициент влияния шероховатости, К F=1,5:
1,48,
1,36.
Н/мм2,
Н/мм2.
Определим коэффициент запаса прочности,
,
.
Определим общий коэффициент запаса прочности,
Условие выполняется, вал имеет запас прочности.
Нейтральный вал.
Определим напряжения в опасном сечении вала, такими сечениями является ступени вала под шестерней, сечение в точке 2 – является наиболее нагруженным участком.
Нормальное напряжение
,
где М – суммарный изгибающий момент в опасном сечении, М2 = 590 Н×м;
W нетто – осевой момент сопротивления,
мм3,
Н/мм2.
Касательное напряжение
,
где Мк – крутящий момент в опасном сечении, Мк = 467,5 Н×м;
W рнетто – полярный момент инерции,
мм3,
Н/мм2.
Определим предел выносливости в расчетном сечении,
,
,
где σ-1, τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, σ-1 = 420 Н/мм2 , τ-1 = 0,58 σ-1 = 244 Н/мм2;
(Кσ)D, (Кτ)D – коэффициенты концентраций нормальных и касательных напряжений,
,
,
где Кσ – коэффициент концентраций напряжений, Кσ=1,7;
Кτ – коэффициент концентраций напряжений, Кτ=1,55;
К d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, К d=0,67;
К F – коэффициент влияния шероховатости, К F=1,5:
1,52,
1,41.
Н/мм2,
Н/мм2.
Определим коэффициент запаса прочности,
,
.
Определим общий коэффициент запаса прочности,
Условие выполняется, вал имеет запас прочности.
Тихоходный вал.
Определим напряжения в опасном сечении вала, такими сечениями является ступень вала под колесом, проходящие через точку 2.
Нормальное напряжение
,
где М – суммарный изгибающий момент в опасном сечении, М2 = 940,5 Н×м;
W нетто – осевой момент сопротивления,
мм3,
Н/мм2.
Касательное напряжение
,
где Мк – крутящий момент в опасном сечении, Мк = 1870 Н×м;
W рнетто – полярный момент инерции,
мм3,
Н/мм2.
Определим предел выносливости в расчетном сечении,
,
,
где σ-1, τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, σ-1 = 380 Н/мм2 , τ-1 = 0,58 σ-1 = 220 Н/мм2;
(Кσ)D, (Кτ)D – коэффициенты концентраций нормальных и касательных напряжений,
,
,
где Кσ – коэффициент концентраций напряжений, Кσ=2,15;
Кτ – коэффициент концентраций напряжений, Кτ=2,05;
К d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, К d=0,62;
К F – коэффициент влияния шероховатости, К F=1:
2,67,
2,54.
Н/мм2,
Н/мм2.
Определим коэффициент запаса прочности,
,
.
Определим общий коэффициент запаса прочности,
Условие выполняется, вал имеет запас прочности.
Тепловой расчет редуктора
Определим температуру масла в редукторе,
,
где Р1 – мощность на быстроходном валу редуктора, Р1 = 11 кВт;
η – коэффициент полезного действия, η = 0,72;
К t – коэффициент теплопередачи, К t = 10;
А – площадь теплоотдающей поверхности, А = 0,56;
t в – температура вне корпуса, t в = 200;
<[t]=800.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 220.