Рассчитаем коэффициенты перехода:
— для сечения (z=0):
;
;
— для сечении (z=а) :
;
.
Определим коэффициенты долговечности и. Для этого рассчитаем эквивалентное число циклов при наибольшем значении показателя степени m = 9:
=60∙1440∙30000(1,9∙0,1+0,89∙0,25+0,69∙0,65)=
=2,22 ∙109
Коэффициент долговечности <1, следовательно, = =1.
Поскольку вал не испытывает осевой нагрузки, то будем считать, что нормальные напряжения, возникающие в поперечном сечении вала, изменяются по симметричному циклу, т. е., амплитуда цикла нормальных напряжений равна наибольшему номинальному напряжению изгиба, соответственно: для сечении (z=0); для сечении (z=а) ;
Исходя из неблагоприятных условий примем, что напряжения кручения изменяются по нулевому (пульсирующему) циклу, тогда:
— для сечении (z=0) МПа;
— для сечении (z=а) МПа;
Тогда коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям для сечении (z=0)
Для сечения (z=а) коэффициент запаса прочности определим по нормальным и касательным напряжениям соответственно по следующим формулам:
;
Окончательно получим для сечении (z=а) :
.
Поскольку допускаемые значения коэффициента запаса принимают [n]= 1,5(2,0, то условие достаточной прочности n ([ n ] выполняется.
6. Подбор подшипников качения Рассчитаем ресурс подшипников L в млн. оборотов.
для тихоходного вала:
млн. оборотов для быстроходного вала:
млн. оборотов Подсчитаем эквивалентные нагрузки:
Р = V ∙ Rр ∙ Kб ∙Кт, где V — коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается (при вращении внутреннего кольца V = 1);
Кб — коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки (Кб= 1,3…1,5);
Кт — температурный коэффициент (для стали ШХ15 при температуре до 100 °C Кт = 1);
Rр — силы возникающие в подшипнике (Rр = наибольшей результирующей реакции опор вала).
для быстроходного вала:
Rр = 1155,9 H, т.к. наибольшая реакции опор на этом валу RА = 1155,9 H.
Р = 1 ∙ 1155,9 ∙ 1,5 ∙ 1 = 1733,5 Н для тихоходного вала:
Р = 1 ∙ 1578,5 ∙ 1,5 ∙ 1 = 2368 Н Динамическая грузоподъемности и ресурс связаны эмпирической зависимостью:
где а1 — коэффициент надежности (а1 = 1);
а2 — обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации (для шарикоподшипника (кроме сферических) а2 = 0,7…0,8, для роликоподшипников: цилиндрических, шарикоподшипников сферических двухрядных а2=0,5…0,6, для роликоподшипников конических а2 = 0,6…0,7, для роликоподшипников сферических двухрядных а2 = 0,3…0,4).
для быстроходного вала:
для тихоходного вала:
По каталогам подшипников выбираем подходящим нам, руководствуясь динамической грузоподъемностью (С, Н) и диаметром подшипника под вал (d, мм):
для быстроходного вала:
dn1 = 30 мм, С = 1741,9 Н, наиболее подходящим является подшипник легкой серии № 32 206А (С = 38 000 Н) для тихоходного вала:
dn1 = 40 мм, С = 2375 Н, наиболее подходящим является подшипник легкой серии № 32 208 (С = 53 900 Н)
1. Г. В. Лепеш, В. И Полянский, И. М. Горкавчук. Основы конструирования и детали машин. Методические указания по выполнению курсовой работы. Для студентов специальностей 2301, 2303, 2809 высших учебных заведений. — Санкт-Петербург, 2004 г.
2. Курсовое проектирование деталей машин /Под общ. ред. В. Н. Кудрявцева. — Л.: Машиностроение, 1984. — 400 с .
3. Анурьев В. И. Справочник конструктора — машиностроителя. М.: Машиностроение. 1979. Т. 1. 728 с.
; Т. 2. 559 с.
; Т. 3. 557 с .
4. Кудрявцев В. Н. Детали машин. Л.:Машиностроение, 1980. 464 с.
5. Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора. — Л.: Машиностроение. 1983. — 464 с.
Основы конструирования и проектирования
Листов
Лит.
Утверд.
Н. Контр.
Реценз.
Провер.
Разраб.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
