Расчетная схема вала

9.1. Расчетная схема вала

Рисунок 3. К расчету вала III

К валу прикладываем силы

Суммарные радиальные реакции

Строим эпюры изгибающих моментов

Плоскость Zх

MYА=0

МZE=0

Плоскость XY

MХА= 0

Изгибающие суммарные моменты в сечении вала

в сечении С

в сечении В

10. Расчет подшипников

1. Вал I. Подшипник 108 С=16,8С0=9,3

Подбираем подшипник по более нагруженной опоре (1). Радиальная нагрузка в 1 опоре FrA=1292 н.

Эквивалентная нагрузка

Расчетная долговечность

Окончательно выбираем подшипники 10 В.

2 Вал: подшипник 209

с=33,2с0=18,6с=0,29

По более нагруженному (В) FrB=2280 н

Отношение

Окончательно устанавливаем подшипники 209.

3 Вал: подшипник 113

с=30,7с0=19,6с=0,28

Более нагруженный подшипник А.

Ресурс подшипника

11. Проверка прочности шпоночных соединений

1 вал: под МУВПI38

d=38 ммb=10 ммh=8 ммt1=5 мм

l = 50 ммТ = 88,4 нм

2 вал: под колесом

d=50 ммb=16 ммh=10 ммt1=6 мм

l = 50 ммТ = 298 нм

3 вал: под колесом

d=70 ммb=20 ммh=12 ммt1=7,5 мм

l = 80 ммТ = 762 нм

 

12. Уточненный расчет валов

Проведем расчет выходного вала III.

Из построенных эпюр определяем опасное сечение С. Диаметр вала по колесом 70 мм. Шпоночный паз bxh 20х12 глубиной к валу t=7,5 мм.

В опасном сечении действует изгибающий момент Мс=483000 нмм, крутящий момент Т=762000 нмм.

Момент сопротивления сечения при изгибе и кручении

Расчет ведут по коэффициентам запаса прочности при оэффициентам запаса прочности при нормальных напряжениях

по общему запасу

Для марки стали ГОСТ 1050-70 сталь 45

Эффективный коэффициент концентрации для шпоночного паза

Масштабные коэффициенты

Еr=0,79Er=0,67

Максимальные напряжения

Коэффициент запаса

В других сечениях запас выносливости рассчитывается аналогичным образом.

13. Выбор муфты

Для соединения двигателя и редуктора используем наиболее распространенную муфту втулочно пальцевую МУВП.

Муфта гостирована и выбирается по ГОСТ 21424-92 по диаметру соединяемых валов.

В нашем случае dдв=38 мм, dред=38 мм.

Примем муфту 250-38-1 ГОСТ 21424-93.

Наибольший крутящий момент, который может передать выбранная муфта Тmax=250 нм.

В нашем расчете TI=88,4 нм.

 

14. Расчет смазки

Смазывание зубчатого редуктора осуществляем за счет погружения колес в масляную ванну, что обеспечивает надежное смазывание и охлаждение колес.

Потребную вязкость масла определяют с учетом скорости и твердости поверхности (контактной выносливости по параметру).

 принимаем вязкость масла.

Для рассчитываемого редуктора этот периметр:

- для быстроходной ступени  вязкость =60 сст

- для тихоходной ступени  вязкость =40 сст

Принимаем масло средней вязкости =50 сст

Масло индустриальное И=30А ГОСТ 20799-75

Объем масла, не менее 0,8 л на один кВт передаваемой мощности, то есть  7 л, что соответствует указанному на чертеже уровню.

Смазку подшипников осуществляем этим же маслом, что обеспечивается разбрызгиванием при работе по стенкам, а подшипники установлением близко к торцу внутренней стенки редуктора.