Проверяем вал на сопротивление усталости

Определяем нормальные напряжения:

 

где, М - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении

M=F_M• L_M=627.5•110=69025=69•10³ H•MM

W нетто - осевой момент сопротивления сечения вала

d=d₂=50 MM

W_Hетто = 0,1• d³ = 12500 мм³

МПа

Определяем касательные напряжения:

где, Мк - крутящий момент

M_K=69.9•10³ H•M

Wр - полярный момент инерции сопротивления сечения вала

W _P =0, 2 • d³=25000 мм³

МПа

Для быстроходного вала выбираем материал Сталь 40Х

МПа; МПа;

МПа

МПа

 

Определяем коэффициенты нормальных и касательных напряжений для расчетных сечений вала:

Принимаем коэффициенты концентрации напряжений

=2 =1.43

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подпись и дата

Инв. № подл.

К_d =0.58 - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения

К _f - коэффициент влияния шероховатости, Kf= 1,00

 

; ;

Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала:

По изгибу

;

 

Определяем контакты запаса прочности:

по кручению

;

Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

17.69 ≥ [S] =1.5…1.7.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подпись и дата

Инв. № подл.

Проверочный расчет подшипников.
Быстроходный вал.

Проверяем пригодность подшипника №210 ГОСТ 8338-75

Угловая скорость вала = 101,1 рад/с

Реакции в подшипниках R _а= 1958.02 Н

R_в= 452.07 Н

Долговечность подшипника L_h= 20000 часов

Характеристика подшипника

Диаметр внутреннего кольца, мм	d= 50 мм;
Диаметр наружного кольца, мм	D= 90 мм;
Ширина, мм	В= 20 мм;
Статическая грузоподъемность, кН	Соr=19.8 кН 1919/19,7кН
Динамическая грузоподъемность, кН	Сr= 35.1 кН
Коэффициент радиальной нагрузки	Х= 0,56

1) Определяем эквивалентную нагрузку, R е:

 

 

где, R _T=R_a

V- коэффициент вращения, V=1 - при вращающемся внутреннем кольце

R _r - радиальная нагрузка подшипника, Н;

К _б - коэффициент безопасности, К_б= 1... 1,1

К_T - температурный коэффициент, К_T= 1;

2) Определяем динамическую грузоподъемность:

т -показатель степени, т =3 для шариковых, т =3,33 для роликовых подшипников.Следовательно, подшипник пригоден.

3) Определяем долговечность подшипника:

>L_h

 

 

 

 

Перв. примен.

Справ. №

Подпись и дата

Инв. № дубл.

Взам. инв. №

Подпись и дата

Инв. № подл.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

 

Расчет шпоночного соединения
Быстроходный вал (шпонка под шкив)

d ₁= 28 мм - диаметр вала

Принимаем шпонку 8x7x40 ГОСТ 23360-78

Ширина в= 8 мм

Высота h = 7 мм

Длина l= 37 мм Принимаем l= 40 мм

1_р=1-в= 29 мм - рабочая длина шпонки

T= 70 Н м

МПа<80 МПа

 

Тихоходный вал

d ₁= 48 мм - диаметр вала

Принимаем шпонку 14x9x70 ГОСТ 23360-78

Ширина в = 14 мм

Высота h = 9 мм

Длина l= 67 мм; Принимаем l= 70 мм

1_р=1-в= 53 мм - рабочая длина шпонки

T= 329 Н м

МПа

57,47 МПа < 150 МПа