2015-05-05
417
Материал вала — сталь 45 нормализованная; sв = 780 МПа (см. табл. 3.3).
Пределы выносливости s-1 = 0,43 . 780 = 335 МПа и t-1 = 0,58 . 335 = 194 МПа.
Сечение А — А
Диаметр вала в этом сечении 65 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 13): k s=1,79 и k t= 1,68; масштабные факторы es = 0,78; et = 0,66 (см. табл. 14); коэффициенты ys» 0,15 и yt» 0,1.
Крутящий момент Т 2= 660,68 • 103 Н • мм.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
изгибающий момент в вертикальной плоскости
суммарный изгибающий момент в сечении А — А
Момент сопротивления кручению (d = 65 мм; b = 18 мм; t 1 = 7 мм)
Момент сопротивления изгибу (см. табл. 13.)
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
; среднее напряжение σm=0
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А –А
Сечение К - К.
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (см. таблицу 15); d = 60, 
принимаем ys = 0,2 и yt = 0,1.
Изгибающий момент
Осевой момент сопротивления
Амплитуда нормальных напряжений
; среднее напряжение σm=0
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К – К
Сечение Л – Л.
Концентрация напряжений обусловлена переходом от Æ 60 мм к Æ 55 мм: при 
коэффициенты концентрации напряжений k s=1,74 и k t = 1,26 (см. таблицу 16). Масштабные факторы (см. табл. 14) es = 0,81; et = 0,69.
Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения К – К.
Изгибающий момент
Осевой момент сопротивления
Амплитуда нормальных напряжений
; среднее напряжение σm=0
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л – Л.
Сечение Б – Б.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 13): d = 55, k s = 1,79 и k t= 1,68; es = 0,8; et = 0,69.
Изгибающий момент (положим х 1 = 60 мм)
Момент сопротивления сечения нетто при b = 16 мм и t 1 = 6 мм
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
;
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б – Б.
Сведем результаты проверки в таблицу:
| Сечение | А -А | К- К | Л -Л | Б- Б |
| Коэффициент запаса s | 8,7 | 2,42 | 5,7 | 4,8 |
Во всех сечениях s > [ s ].
12 ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1. Электродвигатели асинхронные серии 4А, закрытые обдуваемые (по ГОСТ 19523-81)
Таблица 2. Значения коэффициента КF b
| y bm = = b/dw1 | Твердость рабочих поверхностей зубьев | |||||||
| НВ £ 350 | НВ > 50 | |||||||
| I | II | III | IV | I | II | III | IV | |
| 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 | 1,00 1,03 1,05 1,08 1,10 1,13 1,19 1,25 1,32 | 1,04 1,07 1,12 1,17 1,23 1,30 1,38 1,45 1,53 | 1,18 1,37 1,62 — — — — — — | 1,10 1,21 1,40 1,59 — — — — — | 1,03 1,07 1,09 1,13 1,20 1,30 1,40 — — | 1,05 1,10 1,18 1,28 1,40 1,53 — — — | 1,35 1,70 — — — — — — — | 1,20 1,45 1,72 — — — — — — |
| Примечание. Данные в столбце I относятся к симметричному расположению зубчатых колес относительно опор; II — к несимметричному; III — к консольному при установке валов на шариковых подшипниках; IV — то же, но при установке валов на роликовых подшипниках. |
Таблица 3. Ориентировочные значения коэффициента KFv
| Степень точности | Твердость НВ рабочей Поверхности зубьев | Окружная скорость с. м с | ||
| 3-8 | 8-12,5 | |||
| £350 >350 £ 350 > 350 £ 350 > 350 | 1/1 1/1 1,15/1 1,15/1 1,25/1,1 1,2 / 1,1 | 1,2 / 1 1,15 / 1 1,35 / 1 1,25 / 1 1,45 / 1,3 1,35 / 1,2 | 1,3/1,1 1,25/1 1,45 / 1,2 1,35 / 1,1 - /1,4 - /1,3 | |
| П р и м е ч а н и е. В числителе указаны значения KFv для прямозубых передач, в знаменателе – для косозубых. |
Таблица 4. Определение размеров зубчатых металлических колес
(см. рис. 10.1 – 10.5)
Таблица 5. Цепи приводные роликовые однорядные ПР (по ГОСТ 13568-75*)
Размеры, мм
| t | B вн | d | d 1 | h | b | Q, кН | q, кг/м | А оп, мм2 |
| 9,525 12,7 15,875 19,05 25,4 31,75 38,1 44,45 50,8 | 5,72 7,75 9,65 12,7 15,88 19,05 25,4 25,4 31,75 | 3,28 4,45 5,08 5,96 7,95 9,55 11,12 12,72 14,29 | 6,35 8,51 10,16 11,91 15,88 19,05 22,23 25,4 28,58 | 8,5 11,8 14,8 18,2 24,2 30,2 36,2 42,4 48,3 | 9,1 18,2 22,7 31,8 60,0 88,5 127,0 172,4 226,8 | 0,45 0,75 1,0 1,9 2,6 3,8 5,5 7,5 9,7 | 28,1 39,6 54,8 105,8 179,7 | |
| П р и ч: е ч а и и я: 1 Стандарт не распространяется на цепи для буровых установок. 2. Параметр А оп, мм2, означает проекцию опорной поверхности шарнира. Для цепей ПР А оп = 0,28 t 2 за исключением цепи с шагом 15,875. для которой А оп = 0,22 t 2, и цепей с шагом 9,525 и 12,7 для которых А оп = 0,31 t 2. Шаг цепи t измеряют под нагрузкой, равной 0,01 Q, где Q - разрушающая нагрузка, q - масса одного метра цепи. 3. Допускается снижение Q переходных звеньев на 20%. |
Таблица 6. Допускаемое давление в шарнирах цепи [ р ], МПа
(при z 1 = 17)
| n 1, об/мин | Шаг цепи, мм | ||||||||
| 12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | 44,45 | 50,8 | ||
| - | - - | - - - | - - - | ||||||
| Примечания: 1. Если z 1 ¹17, то табличные значения [ р ] умножают на kz = 1 + 0,01 (z 1 - 17). 2. Для двухрядных цепей значения [ р ]уменьшают на 15%. | |||||||||
Таблица 7. Нормативные коэффициенты запаса прочности [ s ] приводных роликовых цепей нормальной серии ПР и 2ПР
| n 1, об/мин | Шаг цепи, мм | ||||||||
| 12,7 | 15,875 | 19,05 | 25,4 | 31,75 | 38,1 | 44,45 | 50,8 | ||
| 7,1 7,3 7,9 8,5 9,3 10,0 10,6 | 7,2 7,4 8,2 8,9 10,0 10,8 11,6 | 7,2 7,5 8,4 9,4 10,7 11,7 12,7 | 7,3 7,6 8,9 10,2 12,0 13,3 14,5 | 7,4 7,8 9,4 11,0 13,0 15,0 - | 7,5 8,0 9,8 11,8 14,0 - - | 7,6 8,1 10,3 12,5 - - - | 7,6 8,3 10,8 - - - - | ||
Таблица 8. Шарикоподшипники радиальные однорядные
Размеры, мм
Таблица 9. Значение коэффициента К б
| Нагрузка на подшипник | К б | Примеры использования |
| Спокойная без толчков Легкие толчки, кратковременные перегрузки до 125% номинальной (расчетной) нагрузки Умеренные толчки, вибрационная нагрузка кратковременная перегрузка до 150% номинальной (расчетной) нагрузки То же, в условиях повышенной надежности Нагрузки со значительными толчками и вибрацией, кратковременные перегрузки до 200% номинальной (расчетной) нагрузки Нагрузки с сильными ударами, кратковременные перегрузки до 300% номинальной (расчетной) нагрузки | 1,0 1,0-1,2 1,3-1,5 1,5-1,8 1,8-2,5 2,5-3,0 | Ролики ленточных конвейеров Прецизионные зубчатые передачи, металлорежущие станки (кроме строгальных и долбежных), блоки, электродвигатели малой и средней мощности, легкие вентиляторы и воздуходувки Буксы рельсового подвижного состава, зубчатые передачи 7-й и 8-й степеней точности, редукторы всех конструкций, винтовые конвейеры Центрифуги, мощные электрические машины, энергетическое оборудование Зубчатые передачи 9-й степени точности, дробилки и копры, кривошипно-шатунные механизмы, валки прокатных станов, мощные вентиляторы и эксгаустеры Тяжелые ковочные машины, лесопильные рамы, рабочие рольганги у крупносортных станов, блюмингов и слябингов |
Таблица 10. Значение коэффициента К т
| Рабочая температура подшипника, СС | |||||||
| Температурный коэффициент К т | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,25 | 1,35 | 1,40 | 1,45 |
Таблица 11. Значения X и Y для подшипников
