Розрахунок валів по еквівалентним моментам

4. Розрахунок валів по еквівалентним моментам

Розрахунок виконуємо на кручення по пониженим допустимим напруженням.

Крутні моменти в поперечних перерізах валів:

-  ведучого (І)  Н·мм;

-  веденого (ІІ) Н·мм;

-  веденого (ІІІ)  Н·мм;

-  валу трансмісії (ІV) Н·мм.

Ведучий вал І.

Діаметр вихідного кінця при допустимому напруженні []=25 МПа:

 мм.

Щоб ведучий вал редуктора можна було приєднати за допомогою МУВТ з валом електродвигуна мм, приймаємо мм.

Ведений вал ІІ.

Діаметр валу ІІ (посадочне місце під підшипник) при допустимому напруженні []=25 МПа:

мм.

Ведений вал ІІІ.

 мм.

Вал трансмісії ІV.

мм.

5. Підбір підшипників кочення по динамічній вантажопідйомності

Ведучий вал (І):

Сили, що діють в зачепленні: Н, , Н.

Реакції опор (ліву опору, яка сприймає зовнішню осьову силу , позначимо індексом ˝2˝).

В площині :

; (5.1)

Н (5.2)

; (5.3)

Н (5.4)

Перевірка:

.

В площині :

; (5.5)

Н; (5.6)

; (5.7)

Рис.5.1. Розрахункова схема валу(І).

Н (5.8)

Перевірка:

.

Сумарні реакції:

Н; (5.9)

Н. (5.10)

Підбираємо підшипники по більш навантаженій опорі. Відмічаємо радіальні конічні підшипники 7207 (див. додатки, табл. П3 [1]): мм, мм, мм, кН і кН.

Осьові складові радіальних реакцій конічних підшипників:

Н; (5.11)

Н. (5.12)

тут для підшипників 7207 параметр осьового навантаження .

Осьові навантаження підшипників:

в нашому випадку , ; тоді Н; Н.

Розглянемо лівий підшипник.

Відношення , тому слід враховувати осьове навантаження.

Еквівалентне навантаження:

; (5.13)

Для заданих умов ; для конічних підшипників при  коефіцієнт  і коефіцієнт .

Еквівалентне навантаження Н = 2,76 кН.

Розрахункова довговічність, млн. об.:

млн.об. (5.14)

Розрахункова довговічність, год:

год. (5.15)

Де об/хв. – частота обертання ведучого валу.

Розглянемо правий підшипник.

Відношення

,

тому осьове навантаження не враховується.

Еквівалентне навантаження:

Н;

Розрахункова довговічність, млн. об.:

млн.об.

Розрахункова довговічність, год:

 год.

Знайдена довговічність прийнятна.

Проміжний вал (ІІ): Аналогічно склавши рівняння моментів і перевіривши потім отримані з них значення підстановкою в рівняння сил ми маємо:

н, Н,

Н, Н.

Визначаємо сумарні реакції:

Н;

Н.

Підбираємо радіально-упорні кулькові підшипники 36207 (див. додатки, табл. П3 [1]): мм, мм, мм, кН і кН.

Відношення , тому еквівалентне навантаження:

; (5.13)

Для заданих умов ; для радіально-упорних підшипників при  коефіцієнт  і коефіцієнт .

Еквівалентне навантаження Н = 1,2 кН.

Рис.5.2. Розрахункова схема валу(ІІ) Розглянемо лівий підшипник.

Розрахункова довговічність, млн. об.:

млн.об. (5.14)

Розрахункова довговічність, год:

год. (5.15)

Де об/хв. – частота обертання ведучого валу.

Розглянемо правий підшипник.

Еквівалентне навантаження Н = 1,3 кН.

Розрахункова довговічність, млн. об.:

млн.об.

Розрахункова довговічність, год:

год.

Знайдена довговічність прийнятна

Вихідний вал (ІІІ):

Склавши рівняння моментів і перевіривши потім отримані з них значення підстановкою в рівняння сил ми маємо:

н, Н,

Н, Н.

Визначаємо сумарні реакції:

Н;

Н.

Підбираємо радіальні кулькові підшипники 309 (див. додатки, табл. П3 [1]): мм, мм, мм, кН, кН.

Відношення , цій величині по табл. 9.18[1] відповідає . Відношення ,  і  тому еквівалентне навантаження: Н = 1,7 кН.

Розрахункова довговічність, млн. об.:

млн.об.

Розрахункова довговічність, год:

год.

Де об/хв. – частота обертання ведучого валу.

Знайдена довговічність прийнятна.