Расчет шпонок тихоходного вала

Расчет выполняется как проверочный на смятие по формуле:

= [ ],

где T – крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом,Н×м;

h – высота шпонки; t₁ – глубина паза на валу; l_р – рабочая длина шпонки, для шпонок со скругленными торцами l_р =l – b, здесь l – длина шпонки; b – ширина шпонки, [ ] - допускаемое напряжение смятия. Для стальных ступиц при реверсивном приводе [ ]=120 МПа.

Результаты расчета шпонок представлены в виде таблицы.

Размеры шпонки, мм	t1, мм	T, Н×м	, МПа
b	h	l	lр
						77,9
						57,8

= 77,9 МПа [ ] = 120 МПа

= МПа [ ] = 120 МПа

Расчет шпонок быстроходного вала

Размеры шпонки, мм	t1, мм	T, Н×м	, МПа
b	h	l	lр
					118,3	82,1

= 82,1 МПа [ ] = 120 МПа

Расчет подшипников тихоходного вала

Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной опоры.

Шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии № 210

Размеры подшипника: d = 50 мм, D = 90 мм, B = 20 мм

Динамическая грузоподъёмность C = 35,1 кН

Статическая грузоподъёмность C₀ =23,2 кН

Радиальная нагрузка на лев. подшипник F_r= 5,26 кН

Радиальная нагрузка на прав. подшипник F_r= 0,55 кН

Осевая нагрузка на подшипник F_a =0 кН

Частота вращения кольца подшипника n =149,6 мин^-1

Расчет

Эквивалентная динамическая нагрузка

P= K_бK_Т (XVF_r+ YF_a),

где X - коэффициент радиальной нагрузки;

Y - коэффициент осевой нагрузки;

K_б= 1,3 – коэффициент безопасности (табл. 1.6 [1]);

K_Т - температурный коэффициент, K_Т=1 при температуре подшипникового узла T<105 ;

V – коэффициент вращения, V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно вектора нагрузки.

Для шарикоподшипников радиальных однорядных параметр осевого нагруженияeопределяют по формуле из табл. 2.6 [1]

е =0,19

Если e следует принять X=1, Y=0.

Окончательно получим = 0,19

X= 1 Y= 0

Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, ч:

L_h= = 15058,5

где m=3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника

L_E= =30117

где _h - коэффициент эквивалентности, определяемый по табл. 4.6 [1] в зависимости от типового режима нагружения:

_h= 0,5L_E= 30117

Для подшипников зубчатых редукторов должно выполняться условие L_E 12500 ч.

Расчет подшипников быстроходного вала

Расчет подшипника выполняем для наиболее нагруженной опоры.

Шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии № 308

Размеры подшипника: d = 40 мм, D = 90 мм, B = 23 мм

Динамическая грузоподъёмность C = 41 кН

Статическая грузоподъёмность C₀ = 24 кН

Радиальная нагрузка на лев. подшипник F_r= 0,92 кН

Радиальная нагрузка на прав. подшипник F_r= 3,04 кН

Осевая нагрузка на подшипник F_a =0 кН

Частота вращения кольца подшипника n =420,4 мин^-1

Расчет

е = 0,19

= 0

X = 1 Y = 0

Долговечность подшипника при максимальной нагрузке, ч:

L_h= = 44171,5

где m=3 показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

Если задан типовой режим нагружения, то эквивалентная долговечность подшипника

L_E= = 88343

где _h - коэффициент эквивалентности, определяемый по табл. 4.6 [1] в зависимости от типового режима нагружения:

_h= 0,5L_E = 88343

Для подшипников зубчатых редукторов должно выполняться условие L_E 12500 ч.