Розрахунок вала на жорсткість

 

6.1.1. Визначаємо прогин вала по середині сердечника ротора під дією сили тяжіння по /1с.153/

,

де: F₂ – сила тяжіння сердечника ротора із обмоткою і ділянкою вала по довжині сердечника; F₂ = 56×l₂×D₂²×10^-6;

Е – модуль пружності матеріала вала; Е = 2,06×10¹¹ Па;

a, b, l – ділянки вала;

 

S_b = (b³ – y₁³)/J;

S_a = (a³ – x₁³)/J;

S₀ = (a² – x₁²)/J;

J = pD_2вн⁴/64;

J = 3,14*(54)⁴/64 = 4,17*10⁵ мм⁴;

S_b = (126³ –38³)/4,17*10⁵ = 4,66 мм^-1;

S_a = (126³ –38³)/4,17*10⁵ = 4,66 мм^-1;

S₀ = (126² –38²)/4,17*10⁵ = 0,034 мм^-1;

F₂ = 56×115×144,1²×10^-6 = 133,72 Н.

fT=(133,72/3*2,01*10¹¹*252²)*(126²*4,66+126²*4,66)*10^-6=0,00051 мм.

6.1.2. Знаходимо номінальний обертовий момент по /1с.154/

М_ном = 9,55*10³Р_ном/n_ном,

М_ном = 9,55*10³*8000/1500= 50,93 Нм

6.1.3. Розраховуємл реакцію передачі по /1с.154/

F_п = k_п*М_ном*10³/r,

де: k_п – коефіцієнт, що враховує вид передачі; k_п = 1,8;

r – радіус ділильної окружності шківа; r = 70 мм.

F_п = 1,8*50,93*10³/70 = 1309 Н.

6.1.4. Розрахуємо прогин вала по середині сердечника ротора від реакції передачі по /1с.154/

,

де: с – ділянка вала.

fП=(1309/3*2,01*10¹¹*252²)*((1,5*252*0,034-4,66)*126+126*4,66))=0,00431 мм.

6.1.5. Знаходимо початковий розрахунковий есцентриситет ротора по /1с.155/

е₀ = k_e*d + f_т + f_п,

де: k_е = 0,15.

е₀ = 0,15*0,45 + 0,00051 + 0,0043= 0,07231 мм

6.1.6. Знаходимо початкову силу одностороннього магнітного тяжіння по /1с.155/

F_м = k_F*D_2*l_2*e₀/d,

де: k_F = 0,15.

F_м = 0,15*144,1*115*0,07231/0,45= 399,42 Н.

6.1.7. Розраховуємо прогин вала під дією одностороннього магнітного тяжіння по /1с.154/

,

fM=(0,00051*399,42/133,72)/(1-0,00051*399,42/133,72*0,07231)=0,0015 мм.

6.1.8. Розраховуємо результуючий прогин вала по середині сердечника ротора по /1с.152/

f = f_т + f_п + f_м,

 

f = 0,00051 + 0,00431 + 0,0015 = 0,00632 мм.

Умова f 0,12d виконується.