8.2 Расчет опасных сечений [2]
Концентрация напряжений обусловлена такими факторами как: шпоночный паз, галтельный переход, посадкой ступицы на вал.
Определяем эффективные коэффициенты концентраций напряжений обусловлена галтельным переходом на вале червяка. Для вала с диаметром d=40 мм, изготовленного из стали 45, с временным сопротивлением разрыву в=785 МПа =1,и =1,5 (табл.5).
Дано: Суммарный изгибающий момент в предполагаемом опасном сечении
Мс2=60418 Нмм. Крутящий момент передаваемый валом Мкр= 142900Нмм. Вал работает в нереверсивном режиме. Допускаемый запас выносливости [n]=1,8
(8.2.1)
(8.2.2)
Подставляя данные в формулы (8.2.1) и (8.2.2) получаем
Определяем запас прочности для нормальных напряжений
(8.2.3)
(8.2.4)
где и - амплитуды номинальных напряжений изгиба;
и - средние напряжения цикла;
и - коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений, для легированных сталей, соответственно равны 0,15 и 0,1;
и - пределы выносливости материала детали при симметричном цикле изгиба и кручения, соответственно равны 383 МПа и 226 МПа;
и - коэффициенты концентрации напряжений, учитывающие влияние основных факторов.
Напряжения в опасных сечениях:
(8.2.5)
где - результирующий изгибающий момент в опасном сечении (см. выше);
Подставляя данные в формулы (8.2.5) получаем
МПа
Подставляя данные в формулы (8.2.3) и (8.2.4) определим запас прочности для нормальных напряжений
Найдем запас прочности для касательных напряжений
(8.2.6)
где - крутящий момент;
- полярный момент сопротивления сечения вала.
Подставляя данные в формулы (8.2.6) получаем
МПа
Амплитуду и среднее значение номинальных напряжений кручения найдем по формуле (8.2.7)
(8.2.7)
Подставляя данные в формулу (8.2.7) получаем
МПа
Общий запас прочности в сечении
(8.2.8)
Подставляя данные в формулы (8.2.8) получаем
9. Подбор подшипников качения [9]
Подшипники качения - это опоры вращающихся или качающихся деталей, использующие элементы качения (шарики или ролики) и работающие на основе трения. Подшипники качения часто подвергаются совместному действию радиальной и осевой нагрузок; нагрузка может быть постоянной, переменной или сопровождаться ударами; вращаться может внутреннее или наружное кольцо; температура может быть нормальной, повышенной или пониженной. Все эти факторы влияют на работоспособность подшипников и должны учитываться при выборе нагрузке.
Подберем подшипник для вала червячного колеса
Дано:
d = 45 мм - диаметр цапфы вала
n = 142,5 об/мин - частота вращения подшипников
FА = 985 Н - осевая сила, действующая на вал (см. расчет червячной
передачи)
- при вращении внутреннего кольца подшипника.
- коэффициент безопасности при необходимом ресурсе работы
(машины для односменной работы с неполной нагрузкой)
Найдем ресурс работы подшипника
(9.1)
= 0,22
= 0,2
= 6 - расчетный срок службы, лет
Подставляя значения в формулу (9.1) получим
- температурный коэффициент
- при вероятности безотказной работы подшипников S = 0,9
- при обычных условиях хранения
р = 3 - показатель степени
1. Задаемся роликоподшипником радиально-упорным однорядным с коническими роликами средней серии 7309
диаметр подшипника, мм d = 45
наружный диаметр подшипника, мм D = 100
высота подшипника, мм В = 26
динамическая грузоподъёмность, H С = 83000
статическая грузоподъёмность, Н С0 =60000
номинальный угол контакта = 10
2. Определяем минимальные осевые силы для первого и второго подшипников:
(9.2)
Принимаем для = 10
Найдем из формулы (9.2) для первого подшипника осевую составляющую от радиальной нагрузки:
Найдем из формулы (9.2) для второго подшипника осевую составляющую от радиальной нагрузки
3. Определяем осевые реакции в опорах.
Принимаем, что, тогда из условия равновесия:
(9.3)
Подставляя значения в формулу (6.3) получим
> - значит осевые силы найдены правильно
4. Определяем эквивалентную нагрузку. Расчет ведем по второму подшипнику, как наиболее нагружен.
Для однорядных подшипников
(9.4)
Подставляя значения в формулу (6.4) получим
Условие выполнено
коэффициент осевой динамической нагрузки:
5. Определяем эквивалентную динамическую радиальную нагрузку на втором подшипнике
(9.5)
Подставляя значения в формулу (9.5) получим
Определяем ресурс работы принятого подшипника
(9.6)
(9.7)
Подставляя значения в формулу (9.6) получим
Подставляя значения в формулу (9.7) получим
Подшипник проходит по ресурсу.
- Введение
- 1.1 Выбор электродвигателя
- 1.2 Уточнение передаточных чисел
- 1.3 Расчет крутящих моментов, угловых скоростей и частот вращения валов
- 3. Расчет ременной передачи [8]
- 4. Расчет червячной передачи [7]
- 6. Расчет размеров червячных колес и корпуса редуктора
- 8. Уточненный расчет валов
- 8.1 Построение эпюр
- 8.2 Расчет опасных сечений [2]
- 10. Выбор смазки и смазочных материалов
- 11. Тепловой расчет редуктора
- Заключение
- Роторы камерной конструкции
- —2.2.1.3. Индивидуальные вулканизаторы (ив).
- —2.2.1.4. Форматоры-вулканизаторы (фв).
- Способы вулканизации
- 12. Техническая характеристика вулканизатора nv – 004
- 11. Устройство вулканизатора nv – 004
- Основные технико-экономические преимущества впм перед форматорами-вулканизаторами
- Техническая характеристика отечественных многопозиционных вулканизаторов
- Назначение вулканизатора в101
- 17.2 Принцип работы форматора-вулканизатора типа «автоформ»