Уравнения моментов для определения опорных реакций

- сила реакции опоры В в вертикальной плоскости;

- сила реакции опоры А в вертикальной плоскости;

Проверка:

- сила реакции опоры В в горизонтальной плоскости;

- реакции опоры А в горизонтальной плоскости

Проверка:

Реакции опор

Моменты для построения эпюр

Вертикальная плоскость:

Горизонтальная плоскость:

Рисунок 8 - Эпюра изгибающих и крутящих моментов быстроходного вала

Проверка быстроходного вала на усталостную прочность

Принимаем за опасное сечение, сечение В-В так как там действуют большие моменты и есть концентратор напряжений в виде посадки подшипника с натягом.

- изгибающий момент в сечении В-В;

- осевой момент сопротивления сечения вала;

- нормальное амплитудное напряжение в опасном сечении;

- полярный момент инерции сопротивления сечения вала;

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений

-коэффициент концентрации нормальных напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

- коэффициент влияния шероховатости поверхности;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

=5,2

- предел выносливости гладких образцов при симметричном цикле нагружения;

- предел выносливости в расчетном сечении вала;

- коэффициент концентрации касательных напряжений;

- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

=3,5

- предел выносливости гладких образцов при кручении;

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

Т.к. S>[S], следовательно, вал обладает требуемой усталостной прочностью.

Проверка подшипников быстроходного вала

Опора А более нагружена , следовательно, проверку подшипников проводим в ней.

- при вращающемся внутреннем кольце подшипника ;

-коэффициент безопасности;

-температурный коэффициент(т.к. рабочая температура подшипника до 125°);

ч;

По таблице определяем е=0,26;

По таблице определяем Y=1,71;

,

Т.к. >e, следовательно, - учитывается;

Расчет эквивалентной нагрузки

- грузоподъемность подшипника по документации;

;

Считаем, что Подшипник №307 ГОСТ 8338-75 не удовлетворяет предъявленным требованиям. Принимаем подшипник тяжелой серии №407

D_Б=100мм

B_Б=25мм

с=55,3кН

с₀=31,0кН

По таблице определяем е=0,22;

По таблице определяем Y=1,99;

Т.к. >e, следовательно, - учитывается;

Расчет эквивалентной нагрузки

,

- грузоподъемность подшипника по документации;

;

Считаем, что Подшипник №407 ГОСТ 8338-75 удовлетворяет предъявленным требованиям

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ