Крутящий момент в поперечных сечениях валов

Быстроходного T_б= 50,9 H×м

Промежуточного T_пр= 249,9 H×м

Тихоходного T_т= 1211 H×м

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

Для быстроходного:

Для промежуточного:

Для тихоходного:

Выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники лёгкой серии.

Для быстроходного вала: 12208 d=40мм, D=80мм, В=18мм, r=2мм;

Для промежуточного: 12207 d=35мм, D=72мм, В=17мм, r=2мм;

12210 d=50мм, D=90мм, В=20мм, r=2мм;

(для упрощения и удешевления производства для промежуточного вала выбираем такие же подшипники, как и для быстроходного вала т.е.

208 d=40мм, D=80мм, В=18мм, r=2мм)

Для тихоходного: 12214 d=70мм, D=125мм, В=24мм, r=2,5мм;

3 Уточнённый расчёт валов.

3.1 Расчёт быстроходного вала(расчет на статическую прочность).

Ftб=1869,1 Н; Frб=694,8 Н; Faб=387,6 Н; Тб=50,9 Н·м

Fкб=125 =125 =889 Н;

Находим реакции опор А и Б:

Реакции опор от действия консольной нагрузки

Быстроходный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

208: d=40мм, D=80мм, В=18мм, Сor=17.8 кН, Сr=32 кН.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.

Нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

; ;

-суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2);

-крутящий момент.

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.

3.2 Промежуточнй вал (расчёт на статическую прочность).

Изгибающий момент от осевых сил:

Находим реакции опор А и Б:

Промежуточный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

208: d=40мм, D=80мм, В=18мм, Сor=17.8 кН, Сr=32 кН.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

-суммарный изгибающий момент, где - коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-крутящий момент;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.
3.3 Тихоходный вал (расчёт на статическую прочность).

Ftт=8286,7 Н; Frт=3071,6 Н; Faт= 1596Н; Т=1211 Н·м

Fкт=250 =250 =8700 Н;

Находим реакции опор 1 и 2:

Тихоходный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

214: d=70мм, D=125мм, В=24мм, Сor=37,5 кН, Сr=61,8 кН.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

- суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки (для асинхронных двигателей =2,2).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-крутящий момент;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.

Расчёт на сопротивление усталости:

Вычислим коэффициент запаса прочности S для опасного сечения О.О.

, [S]=1.5-2.5-допустимое значение коэф. Запаса прочности.

;

;

-коэффициенты снижения

предела выносливости;

-эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

-коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

-коэффициенты влияния качества поверхности;

-коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

;

3.4 Приводной вал (расчёт на статическую прочность).

Fr=0; Ft=T/Rбар=12000Н; Fa=0; Fк=8700H; Т=1211 Н ·м

Находим реакции опор А и Б:

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

; ;

-суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-крутящий момент;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.