Уточнённый расчёт валов и выбор подшипников

2.4 Уточнённый расчёт валов и выбор подшипников

Данный расчёт даёт более достоверные результаты, чем ориентировочный расчёт.

В этом разделе исходными данными являются: силы, действующие на колесо шестерни, расстояния между линиями действия всех сил, диаметры колёс.

Для наглядного представления изобразим аксонометрическую схему нагружения валов (рисунок 2.9).

Рисунок 2.9 – Схема нагружения валов

2.4.1 Расчёт дебалансного вала

Для уточнённого расчёта выполним эскизную компоновку элементов вала (рисунок 2.10).

Предварительно назначаем подшипник по ГОСТ 5720 – 75: № 1608 с d=40 мм, D =90 мм, B =33 мм [2].

Рисунок 2.10 – Эскизная компановка элементов вала

На вал действуют две силы в направлении X (рисунок 2.10, б) F’_в , F_tи крутящий момент T.

Составим уравнения суммы моментов относительно точек 1 и 2, найдём реакции в этих точках.

ΣM₁=0;

.

ΣM₂=0;

.

Находим изгибающий момент в т. 1, 2, 3 ,4 (Рисунок 2.10, в):

;

;

Максимальный изгибающий момент в т.4 под дебалансом.

Приведённый момент:

,(2.64)

где α – коэффициент учитывающий соответствие центров касательного и нормального напряжения (α = 0,75 [4]); T – крутящий момент, Н·м.

T =F_t·d/2 ,(2.65)

где d – делительный диаметр шестерни (d = 0,25 м);

T =777·0,25/2=91,125 Н·м.

.

Диаметр вала по формуле:

,(2.66)

.

Окончательно принимается диаметр вала d = 0,04 м.

2.4.1.1 Выбор подшипников

Ранее принятый подшипник (см. п.2.4.1) проверяем на динамическую грузоподъёмность:

С_табл. >C_расч,(2.67)

где С_табл. – динамическая грузоподъёмность взятая из таблицы [3], (С_табл. = 44,9 кН); C_расч. – динамическая грузоподъёмность полученная методом расчёта, кН.

C_расч. = L^1/P·P,(2.68)

где p – показатель степени (для шарикоподшипников p = 3 [2]); L – номинальный ресурс подшипников, млн. об.; P – эквивалентная нагрузка, Н.

L = L_n·60·n_II/10⁶,(2.69)

где L_n – номинальный ресурс в часах (примем L_n=125 ч)

L = 150·60·1800/10⁶=16,2 млн.об.

Эквивалентная нагрузка, Н:

P = R·V·K_δ·K_Т , (2.70)

где R – радиальная нагрузка, Н (R = 12959 Н); V – коэффициент вращения (V=1,[2] стр. 359) K_δ – коэффициент, учитывающий нагрузки (K_δ =1,35,[2] стр. 362 ); K_Т – температурный коэффициент (K_Т =1 [2]).

P = 12959·1·1,35·1=17494,65 H.

С_расч.=16,2^1/3·17494,65=44266,67 H.

Условие (2.67) выполняется. Окончательно принимаем для дебалансного вала шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный (по ГОСТ 5720 – 75) [2]:

№ 1608 С=44,9 мм; d=40 мм; D=90 мм; B=33 мм.

2.4.2 Расчёт ведущего вала вибровозбудителя

Выполним эскизную компоновку элементов вала (рисунок 2.11, а).

На вал действуют две силы в двух плоскостях: F_r в плоскости y0z и F_t в плоскости x0z и действует крутящий момент T (рисунок 2.11, а, г).

Рисунок 2.11 – Эпюра моментов

Находятся реакции в опорах в плоскости z0y (рисунок 2.11, а):

;

.

;

.

Находится изгибающий момент в точках 1, 2, 3 (рисунок 2.11, в):

.

.

Находятся реакции в опорах в плоскости z0x (рисунок 2.11, г):

;

.

;

.

Находится изгибающий момент в точках 1, 2, 3 (рисунок 2.11, д):

;

.

Максимальный момент приложен в точке 3 под зубчатым колесом:

;(2.71)

.

Приведённый момент по формуле (2.64):

.

Тогда наименьший диаметр вала равен по формуле (2.66):

.

Конструктивно принимаем диаметр ведущего вала вибровозбудителя d=0,04м.

Похожие работы

Разработка оборудования для дозировки балласта

Скачать

48635

3

23

... обобщающим показателем, определяющим эффективность внедрения новой техники, является экономический эффект, в котором находят отражение все показатели, характеризующие новую разработку [16]. Годовой экономический эффект от оборудования для дозировки балласта: , (4.1) где  - годовая выручка от использования устройства, руб;  - годовые затраты на эксплуатацию устройства, руб. Годовая выручка ...

Разработка технологического процесса усиленного капитального ремонта бесстыкового пути с очисткой щебеночного балласта с применением машины ЩОМ-1200 и укладкой геотекстиля

Скачать

80737

9

1

... для отделения засорителей. Очищенный щебень возвращается в путь, а засорители грузятся в составы для засорителей СЗ-240-6 и вывозятся с перегона. ·  Выработка машины ЩОМ-1200 по очистке щебеночного балласта с укладкой геотекстиля составляет 220 м в час. Выправка пути со сплошной подбивкой шпал производится: ·  Машиной ВПО-3000 в плане и по уровню сразу после укладки ·  рельсошпальной решетки ...

Рельеф и его использование для градостроительных нужд

Скачать

44852

2

1

... геологического риска. Защитные мероприятия: создание водоотводящих систем, наблюдение за оседанием территории. V.    Неопасная. Процессы, обусловливающие геологический риск, отсутствуют. Возможно градостроительное использование без ограничений. Защитные мероприятия: предотвращение чрезмерного увлажнения территории; поддержание в необходимом техническом состоянии водонесущих коммуникаций; ...

9-этажный жилой дом со встроенными помещениями

Скачать

150249

46

0

... жилую часть всего дома Наименование работ Стоимость, руб в ценах 1984 г в ценах 1996 г Стоимость жилого дома с встроенными помещениями 9555515 79826772000 Стоимость встроенных помещений 1033155 8630976800 Стоимость жилой части 8522360 71195795000 Стоимость одной блок - секции 426118 3559789700 Стоимость 1 м2 жилья ...