Уточненный расчет тихоходного (ведомого) вала на усталостную прочность

Проверочный расчет тихоходного вала на усталостную прочность производится по нормальным напряжениям изгиба и касательным напряжениям кручения. При этом принимается, что цикл изменения нормальных напряжений симметричный, а цикл изменения касательных напряжений пульсирующий.

 

 

 

 

 

= Н*мм=43,62 Н*м

S – запас усталостной прочности

– запас усталостной прочности по изгибу

- запас усталостной прочности по кручению

предел выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения.

коэффициенты концентрации напряжения для данного сечения.

–эффективные коэффициенты концентрации. Выбираем по таблице 7.13 и 7.14 («Детали машин» П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов).

;

–коэффициент учитывающий влияние абсолютных размеров поперечного сечения(Таблица 7.10 «Детали машин» П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов).

;

–коэффициент учитывающий шероховатость поверхностей (Таблица 7.11 «Детали машин» П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов).

;

–коэффициент учитывающий влияние поверхностного упрочнения

( Таблица 7.12 «Детали машин» П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов).

;

 

Выбор и проверка долговечности подшипников

Выбор и проверка долговечности подшипников быстроходного вала.

 

Для быстроходного вала выбираем подшипник 305.

d = 25 мм; D =49 мм; B = 17 мм ; r = 2 мм.

;

;

 

Определяем номинальную долговечность подшипника.

- динамическая грузоподъемность (Н)

p = 3

- эквивалентная динамическая нагрузка

X, Y- коэффициенты радиальной и осевой нагрузок

V- коэффициент вращения колец, при вращении внутреннего кольца этот коэффициент будет равняться V=1, 0

- коэффициент запаса

– температурный коэффициент

- радиальная нагрузка

- осевая нагрузка

 

Определение радиальной нагрузки на подшипник

 

 

 

 

При

 

e = 0,26

X = 0,56 ; Y = 1,70;

Выбор и проверка долговечности подшипников тихоходного вала

 

Для тихоходного вала выбираем роликовый конический радиально- упорный подшипник 7209 легкой серии.

;

.

Определение радиальной нагрузки на подшипник.

 

 

Определение осевой нагрузки на подшипник.

радиальной нагрузки,

действующая на подшипник

e – из справочника (е=0,41)

=2711,57

Х=0,4 Y=1,45 V=1

 

 

Выбор муфт

 

Му́фта — устройство (деталь машины), предназначенное для соединения друг с другом концов валов и свободно сидящих на них деталей и передачи крутящего момента. Служат для соединения двух валов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.

Муфта передаёт механическую энергию без изменения её величины.

Выбираем муфту упругую со звездочкой. Компенсирующие способности таких муфт невелики. При соединении несоосных валов муфта оказывает на них значительное силовое воздействие, хотя и меньшее, чем муфта МУВП. Она требует точного монтажа узлов.

Размеры муфты по расчетному моменту подбирают по справочникам, атласу и табл. 13.14 («Детали машин» П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов).

Эти муфты обладают большой радиальной, угловой и осевой жесткостью. Поэтому их применение, так же как и муфт МУВП, возможно при установке узлов на плитах (рамах) большой жесткости. Сборку узлов необходимо производить с большой точностью, применяя подкладки и контролируя положение узлов.

По тем же причинам, что и для муфты МУВП, нагрузку от угловых смещений в расчет можно не принимать.

Приближенно принимая характеристику радиальной жесткости муфты линейной, радиальную силу , действующую на валы при смещении определяют по формуле

 

Конструктивный тип муфт	Диапазоны	Допустимые смещения осей валов	Максимально допустимая частота вращения [n]**, мин-1
диаметров соединяемых валов d, мм	номинальных крутящихмоментов [Тном], Н∙м	удельной массы mуд*, кг/Н∙м	осевые [l], мм	радиальные [∆r], мм	угловые [∆α], град
С упругой звездочкой по ГОСТ 14084 – 93	6…48	2,5…400	0,06… 0,03	-	0,1…0,4	1°30'… 1°	5520…1500