Опора А

1.         Опора А

 

4.1.2 Упрощённый расчёт вала

(5.4)

где σ_Э – эквивалентное нагружение, МПа;

σ – номинальные напряжения изгиба, МПа;

τ – напряжения изгиба, МПа.

(5.5)

(5.6)

где σ_-1 – предел выносливости материала при изгибе, МПа;

σ_-1=0,43σ_в (5.7)

σ_-1=0,43·600=258МПа

ε – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, ε=0,88;

S – коэффициент запаса сопротивления усталости, S=2;

К_δ – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений,

К_δ = 1,65 – переход с галтелью.

σ_Э = 8,99 < =68,8МПа

Прочность в сечении обеспечена.

 

4.2 Расчёт промежуточного вала

 

4.2.1 Материал и термообработка вала

Так как вал изготовляется заодно с шестерней, то материалом вала будет материал шестерни: Сталь 40Х

σ_в=600МПа

σ_Т=350МПа

 

4.2.2 Проектный расчёт вала

d_к (5.11)

d_БКd_К+3f (5.12)

d_Бnd_n+3γ, (5.13)

d_n=d_K-3γ (5.14)

d_к

Назначаем d_к=24мм, f=1мм

d_БК24+3·1=27мм

Назначаем d_БК=27мм, r=1,6мм

d_n=24-3·1,6=19мм

Назначаем d_n=20мм.

 

4.2.3 Проверочный расчёт вала

F_t1 = 0,9кН; F_t2 = 2,56кН;

F_r1 = 0,09кН; F_r2 = 0,93кН.

F_a1=0,32кН; Т₂=51,22Н·м.

ΣМ_A=0; R_BY·129-F_r1·97-F_r2·32 +Fa₁·d/2=0

R_BY=

ΣМ_В=0; -R_AY·129+F_r1·32+F_r2·97+ F_a1·12·=0

R_AY=

ΣF=0; R_a+ R_b-F_r1-F_r2=0

0,27+0,75-0,09-0,93=0

I-I

M₁=R_a·z₁

M₁=0; M₁=0,27×32=8,64Н·м

II-II

M₂=R_a·z₂-F_r2·(z₂-32)

M₂=0,27×32=8,64 Н·м

M₂=0,27·97-0,93·65=-34,26 Н·м

III-III

М₃=R_b·z₃

М₃=0; М₃=0,75·32=24 Н·м

ΣМ_А=0; R_BX·129-F_t1·97-F_t2·32=0

R_BX= кН

ΣМ_В=0; -R_AX·129+F_t1·32+F_t2·97=0

R_AX=кН

ΣF=0; R_ax+R_bx-F_t1-F_t2=0

1,31+2,15-2,56-0,9=0

I-I

М₁=R_ax·z₁

M₁=0; M₁=2,15·32=68,8 Н·м

II-II

М₂=R_bx·z₂

M₂=0; M₂=1,31·32=41,92 Н·м

Выделяем опасные сечения.

1.         Место посадки конического колеса на вал.

2.         Шестерня.

4.2.4 Упрощённый расчёт вала

(5.15)

где σ_Э – эквивалентное нагружение, МПа;

σ – номинальные напряжения изгиба, МПа;

τ – напряжения изгиба, МПа.

(5.16)

(5.17)

(5.18)

где σ_-1 – предел выносливости материала при изгибе, МПа;

σ_-1=258МПа

ε – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, ε=0,88;

S – коэффициент запаса сопротивления усталости, S=2;

К_δ – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений,

К_δ = 1,75 – шпоночный паз.

σ_Э = 64,2 <=64,87МПа

Прочность в сечении обеспечена.

σ_-1=258МПа; ε=0,86; S=2; К_δ = 1,6 – переход с галтелью.

σ_Э = 59,52 <=69,33МПа

Прочность в сечении обеспечена.

 

4.3 Расчёт тихоходного вала

 

4.3.1 Материал и термообработка вала

Сталь 45 горячекатанная.

σ_в=580МПа

σ_Т=320МПа

 

4.3.2 Проектный расчёт вала

d (5.19)

d_nd+2t (5.20)

d_Бnd_n+3γ (5.21)

d_кd_Бn

d

Назначаем d=40 мм, t=2,5

d_n40+2·2,5=45мм

Назначаем d_n=45мм; r=3

d_Бn40+3·3=49мм

Назначаем d_Бn=52мм; d_к=48мм.