Проверочный расчёт на контактную выносливость

2.  Проверочный расчёт на контактную выносливость.

Из табл. 3.10 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 64) принимаем значение коэффициента

Проверку на контактную выносливость ведут по условию:

Проверка условия наиболее полного использования материала колёс:

- отличие действительных контактных напряжений от допускаемых меньше, чем на 10%, что допустимо.

Вывод: условие контактной выносливости выполняется.

3. Проверочный расчёт при действии кратковременной максимальной нагрузки.

При выполнении расчёта на действие кратковременной максимальной нагрузки проверяют выполнение условий:

по контактным напряжениям:

по напряжениям изгиба:

Вывод: условия прочности при кратковременной перегрузке выполняются.

5.2 Проверочный расчёт валов

1.  Расчёт вала на усталостную прочность.

Исходные данные: Крутящий момент: Т=780 Н*м;

Количество оборотов: n=2600 об/мин;

Окружная сила: F_t=6084 H;

Радиальная сила: F_r=1095 H;

Осевая сила: F_a=1883 Н.

Циклограмма нагружений такая же, как при расчётеконической зубчатой передачи.

1.  Принимаем материал вала:

сталь 40Х ГОСТ 4543-71 НВ>270,

2.  Определение реакций опор:

3.Изгибающий момент в опасном сечении:

3.  Эквивалентное число циклов нагружения:

,

где - крутящий момент и соответствующее ему число циклов нагружения на каждой ступени графика нагрузки;

- показатель кривой усталости.

4.  Коэффициент нагружения :

Поскольку , то

5.  Коэффициенты концентрации напряжений:

 ,

где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

  и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала, опред. из. табл.;

и - коэффициенты влияния поверхностного упрочнения.

 

7. Осевой и полярный моменты сопротивления:

Осевой и полярный моменты сопротивления для вала d=65 мм. составляют по табл. 4.7 (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 126).

W_нетто=22215*10⁹ м³, W_{Р нетто}=48050*10⁹ м³.

8.  Нормальное и касательное напряжение в опасном сечении вала:

9.  Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

,

где и - пределы выносливости.

10.  Коэффициент запаса выносливости:

Условие прочности вала соблюдено.

2. Расчёт вала на жёсткость.

Исходные данные: а=65 мм.; с=140 мм.; с=75 мм.; d=65 мм; l=205 мм.

1.  Осевой момент инерции поперечного сечения:

2. Прогиб в вертикальной плоскости:

от силы F_r:

где Е – модуль упругости материала вала;

2.  Прогиб в горизонтальной плоскости от силы F_t:

3.  Суммарный прогиб:

4.  Допускаемый прогиб:

Суммарный прогиб меньше допускаемого прогиба.

10.1.  Проверочный расчёт подшипников.

 

I.  Роликоподшипник, радиальный с короткими цилиндрическими роликами, однорядный.

Средняя узкая серия №2307 ГОСТ 8328-75 , .

II.  Роликоподшипник радиально-упорный, конический, однорядный

Средняя широкая серия №7607 ГОСТ 333-79 , .

, , , ,

График нагружений тот же, что и ранее.

1. Коэффициент вращения V=1; коэффициент безопасности ; температурный коэффициент .

2. Находим соотношение и определяем параметр :

для подшипника I:

для подшипника II:  

3. Осевые составляющие радиальных нагрузок:

для подшипника I:

для подшипника II:

4. Расчётная осевая нагрузка:

для подшипника I:

для подшипника II:

5. Находим соотношение :

для подшипника I:  

для подшипника II:  

6. Из табл.5.7. (Соловьёв В.Д. Курсовое проектирование деталей машин стр. 170) находим коэффициенты радиальной и осевой нагрузок:

для подшипника I: X=0.45; Y=1.81

для подшипника II: X=0.45; Y=1.62

7. Эквивалентная динамическая нагрузка:

для подшипника I:

для подшипника II:

8. Срок службы подшипников:

9. Долговечность подшипников:

Долговечность на каждой ступени графика:

L₁=1640*0.4=656 млн.об

L₂=1640*0.35=574 млн.об

L₃=1640*0,25=410 млн.об

11.  Приведённая динамическая нагрузка:

для подшипника I:

для подшипника II:

12.  Расчётная динамическая нагрузка:

,

где р – степенной показатель, для шарикоподшипников р=3, для роликоподшипников р=3,3.

для подшипника I:

для подшипника II:

Вывод: подшипники подобраны правильно.

Вывод по работе: расчёт не полностью совпадает с реальными размерами деталей.

Литература

1. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие/В.Д.Соловьёв; Тул. гос. ун-т. Тула, 1997. 402 с.

2. Иванов М.Н. и Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое проектирование. Учебное пособие для машиностроительных вузов. М., «Высшая школа», 1975. 551 с. с ил.

3. Мартынов Р.А., Трынов В.А., Прокопьев В.С. Автомобили КамАЗ. Эксплуатация и техническое обслуживание автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-5511 и др. Москва, Изд-во «Недра» 1981,-424 с.