Расчет валов на прочность.

Определение усилий в зацеплении, консольной нагрузке; расчетная схема.

1. Определение сил в зцеплении

Силы в зацеплении	На червяке	На колесе
Окружная
Радиальная
Осевая

2. Консольные силы

3. Расчетная схема

Определение реакций в опорах и подбор подшипников.

5.4.1 Определение реакций в опорах.

Быстроходный вал.

1) Вертикальная плоскость (по часовой +)

Проверка:

2) Эпюра М_х

3) Горизонтальная плоскость

Проверка:

4) Эпюра М_y

5) Суммарные реакции опор

6) Эпюра суммарного момента

Тихоходный вал.

1) Вертикальная плоскость

Проверка:

2) Эпюра М_х

3) Горизонтальная плоскость

Проверка:

4) Эпюра М_у

5) Суммарные реакции опор

6) Эпюра суммарного момента

5.4.2. Подбор подшипников.

Быстроходный вал.

Дано: подшипник №7311, C_r=102 кН, , е=0.33, F_a=5794 H, n=1465об/мин, R₁=2007H, R₂=1807Н

1) Определить осевые составляющие в каждой опоре

2) Определить эквивалентную нагрузку в каждой опоре.

3) Определить долговечность подшипника по наиболее нагруженной опоре.

Базовую динамическую грузоподъемность определяем как умноженную на коэффициент 1,714, т.е. C_r=1,714*102=174,83 кН, для сдвоенного подшипника.

следовательно подшипник пригоден для эксплуатации

Подшипник №36211,

следовательно подшипник пригоден для эксплуатации

Тихоходный вал.

Дано: подшипник №27317, C_r=145 кН, , е=0,764 , F_a=1812 H, n=81 об/мин, R₁=13307H, R₂=28275Н

4) Определить осевые составляющие в каждой опоре

5) Определить эквивалентную нагрузку в каждой опоре.

6) Определить долговечность подшипника по наиболее нагруженной опоре.

следовательно подшипник пригоден для эксплуатации

Расчет вала на сопротивление усталости или циклическую прочность.

1. Записать материал вала и выписать механические характеристики стали:

Марка стали- Сталь 40Х;

2. Определить опасное сечение вала и выписать эффективные коэф. концентрации напряжений .

, для диаметра 85 d₂

Опасное сечение под подшипником

а) переход диаметров: d₂=85, d₃=95

при

при

б)

3. Для диаметра в опасном сечении выписать коэф. влияния абсолютных размеров .

4. В зависимости от шероховатости поверхности определить значение коэф.

влияния шероховатости .

Шлифование чистовое

1. От типа упрочнения вала выписать коэф. поверхностного упрочнения

2. Все эти коэф. учитывает коэф. концентрации нормальных и касательных напряжений:

3. Определить предел выносливости

4. Определить коэф. запаса прочности

5. Определить общий коэф. запаса прочности в опасном сечении

Расчет валов на прочность.

Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластической деформации в период действия кратковременных перегрузок (при пуске, разгоне, торможении , срабатывании предохранительного устройства).

В расчете используется коэф. перегрузки К_п=Т_max/Т , берем К_п=2,9

Быстроходный вал.

где суммарный изгибающий момент

осевая сила

площадь поперечного сечения

Коэф. запаса прочности по нормальным касательным напряжениям:

=56,96

Общий коэф. запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений находится:

Тихоходный вал.

Коэф. запаса прочности по нормальным касательным напряжениям:

=14,6

Общий коэф. запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений находится: