Привод к вертикальному валу
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
>Проверка:
.2.2 Горизонтальная плоскость
Определяем опорные реакции , Н:
SМC= 0
SМD= 0
Проверка:
Таким образом нагрузка на опоры имеет вид:
На опору C:
На опоруD :
.2.3 Изгибающие моменты
.2.3.1 В горизонтальной плоскости :
В среднем сечении колеса:
Мк.гор= C X (l-а)=782(234-150)=65,69Нм
Под подшипником D:
МD.гор=0
Под подшипником C:
МC =0
Под шкивом:
Мшгор=0
.1.3.2 В вертикальной плоскости :
В среднем сечении колеса:
Мк.вер=Dy а=501150=75,15Нм
Мк.вер=Fp(f+l-a)-Cy (l-а)=1820(90+234-150)-2502(234-150) =106,5Нм
Под подшипником D:
МD =0
Под подшипником C:
МC = Fремf= 182090=163,8Нмм Под шкивом:
Мшгор=0
Строим эпюры изгибающих моментов от сил в зацеплении.
.2.4 Определяем диаметры ступеней вала:
Под шкивом:
т.к.данная ступень вала ослаблена шпоночным пазом увеличим диаметр на 10%
Под подшипником С:
В среднем сечении колеса:
т.к.данная ступень вала ослаблена шпоночным пазом увеличим диаметр на 10%
Таким образом :
6.3 Расчет валов на выносливость
.3.1 Цель проверочного расчета - определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях валов. Коэффициент запаса прочности при действии изгибающего и вращающего моментов (общий коэффициент запаса прочности) равен
где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
- коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;
- общий допускаемый коэффициент запаса прочности. При таких значениях можно не проводить специального расчета на жесткость.
где и - пределы выносливости материала вала при симметричных изгиба и кручения, МПа;
и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;
- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;
и - масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений;
и - амплитуды циклов нормальных и касательных напряжений, МПа;
и - средние значения нормальных и касательных напряжений, МПа;
и - коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на коэффициент запаса прочности.
,
где - осевая сила в сечении, Н.
- диаметр вала в рассчитываемом сечении, мм;
и - моменты сопротивления изгибу и кручению,
.3.2 Быстроходный вал
Опасное сечение под подшипником А.
Изгибающий и вращающий моменты в сечении
, , .
Диаметр вала в сечении .
Моменты сопротивлений .
, ,
.
Для стали 40Х, из которой изготавливается вал
где - предел прочности для стали 40Х
Принимаем .
.
и ;
;
при параметре шероховатости ; .
Таким образом, имеем
.
т.е. сечение обладает достаточным запасом прочности.
6.3.3 Тихоходный вал
Вал имеет два опасных сечения - сечение под опорой C и сечение под колесом.
Сечение под опорой C.
Изгибающий и вращающий моменты в сечении , ,
Диаметр вала в сечении .
Моменты сопротивлений .
, .
, что можно не учитывать.
Для стали 40Х, из которой изготавливается вал
где - предел прочности для стали 40Х
Принимаем .
.
и ;
;
при параметре шероховатости ; .
Таким образом, имеем
т.е. сечение обладает достаточным запасом прочности.
Сечение под колесом.
Изгибающий и вращающий моменты в сечении , .
Диаметр вала в сечении .
Моменты сопротивлений .
Имеем
, , , что можно не учитывать.
Коэффициенты и ;
;
при параметре шероховатости ;
коэффициенты .
Таким образом, имеем
т.е. сечение обладает достаточным запасом прочности.
7 Выбор подшипников
.1 Выбор подшипников быстроходного вала
Исходные данные:
частота вращения вала ;
диаметр вала ;
требуемый ресурс подшипников ;
температура подшипникового узла ;
радиальная нагрузка на подшипники;
Радиальная нагрузка от муфты
осевая нагрузка на подшипники.
Назначаем тип подшипника. Т. к. на подшипники действует радиальная и незначительная осевая нагрузки, то назначаем радиально-упорный конический подшипник по ГОСТ 333-71.
Выбираем схему установки подшипников враспор,
т.к. lmax= 12dn= 1245= 540 мм, а расчетное расстояние ln= 70 мм.
Значение радиальной нагрузки от муфты:
В опоре А:
В опоре В:
Определяем значения радиальной нагрузки на опоры с учетом нагрузки от муфты:
В опоре А:
В опоре В
Назначаем типоразмер подшипника - подшипник серии 20071009, имеющий dn=45мм, D=75мм, коэффициент осевой нагрузки Y=1,7; вспомогательный коэффициент е= 0,35; динамическая грузоподъемность С= 44 кН; статическая грузоподъемность С0= 34,9 кН.
Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок на подшипники
Находим значения осевых нагрузок
,
следовательно,
Определяем эквивалентную динамическую нагрузку
,
где - номинальная эквивалентная нагрузка, Н;
- коэффициент долг