2020-01-14
93
Рассчитываем предшпиндельный вал, как наиболее нагруженный. Необходимо определить реакции возникающие в опорах и в местах наименьшего диаметра вала (под подшипники).
MкрIV = 261 Н × м
Z1 = 28 мм, m = 3,5
Z2 = 64 мм, m = 2,5
Определяем окружные и радиальные усилия возникающие в зацеплении.
Определяем реакции возникающие в опорах в двух плоскостях. Для расчета составляем схему действия всех сил (нагружения вала).
Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости
Проверка: -5817+5326+3262-2770=0
Определяем реакции опор в вертикальной плоскости
Проверка: -1314+2482-1520+352=0
Определяем суммарные реакции в опорах
Определяем изгибающий момент в расчетных сечениях
Определяем приведенный момент.
Используем максимальное значение изгибающего момента
Определяем минимальный диаметр вала
n = 1,3 – коэффициент запаса прочности
s-1 = 260 МПа – допускаемое напряжение – сталь 45
Принимаем диаметр вала d = 30 мм, без изменений.
Проверочный расчет подшипников
Подшипники проверяем на долговечность по их грузоподъемности и эквивалентной нагрузке.
|
|
|
n – частота вращения вала
C – динамическая грузоподъемность (Н)
Рэкв – эквивалентная нагрузка
V = 1,0 – коэффициент учитывающий какое кольцо вращается (вращается внутреннее кольцо).
Кd = 1…1,2 – коэффициент безопасности (спокойная нагрузка)
Кt = 1,0 – температурный коэффициент (t° = 80°C)
Проверяем подшипник роликовый - 306 ГОСТ 8328-75
С = 28100 Н[1] стр 117
Оставляем подшипник как на базовой модели.
Проверочный расчет шлицевых соединений
Шлицевые соединения проверяются на смятие по формуле:
Мкр – крутящий момент на валу
Z – количество шлицов
D и d – наружный и внутренний диаметр шлицевого соединения
lmin – минимальная длинна шлицевого соединения
[sсм] - допускаемое напряжение
[sсм] = 60 МПа – сталь сырая, соединение подвижное.
[sсм] = 120 МПа – соединение неподвижное.
Вал I
Соединение подвижное
Вал II
Соединение неподвижное
Вал III
Соединение подвижное
Вал IV
Соединение неподвижное
Все расчеты удовлетворяют требованиям.
