А) Определяем осевые составляющие радиальных реакций:
Rs1=0,83·е·R1=0,83·0,37·3459,8=1062,5
Rs2=0,83·е·R2=0,83·0,37·4769,3=1464,65
Б) Определяем осевые нагрузки подшипников. Так как Rs1 <Rs2
Fa> Rs2 -Rs1=402,15, то Rа1= Rs1=1062,5
Rа2= Rs1+ Fa=1062,5+962=2024,5
В) Определяем соотношение
Г) По соотношениям и выбираем соответствующие формулы до определения Rе :
RE1=VR1КбКт=1·
3459,8·1,2·1=4151,76
RE1=(Х·VR2+Х·Ra2) КбКт=6224,89
Д) Определим динамическую грузоподъемность по большому значению эквивалентной нагрузки:
Cr=Re2
Такая расчетная грузоподъемность намного превышает базовую – подшипник пригоден.
9. Уточненный расчет валов
Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчета геометрических характеристик, значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение.
Проверим стрелу прогиба червяка.
Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка
Jпр
Таким образом, жесткость обеспечена так как
-
условие выполнено.
10. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Быстроходный вал
Материал вала – Сталь 40Х, σв = 800 МПа; σ-1 = 410 МПа.
Опасное сечение - под червяком, d = 30 мм.
Амплитуда нормальных напряжений в опасном сечении:
,
где M – суммарный изгибающий момент, Нм;
W
– осевой момент сопротивления сечения
вала, мм3,
.
МПа.
Амплитуда касательных напряжений в опасном сечении:
,
где Mк – крутящий момент, Нм;
Wρ
– полярный момент сопротивления сечения
вала, мм3,
.
МПа.
Коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
,
,
где Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
Kd – коэффициент влияния абсолютных размеров;
KF – коэффициент влияния шероховатости;
.
.
Пределы выносливости в расчетном сечении вала
,
,
где σ-1, τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения [3].
Н/мм2.
Н/мм2.
Коэффициенты
запаса прочности по нормальным и
касательным напряжениям
,
.
.
Общий
коэффициент запаса прочности в опасном
сечении
.
>
[s]
= 2,1 – условие выполнено.
Тихоходный вал
Материал вала – Сталь 45, σв = 500 МПа; σ-1 = 260 МПа.
Опасное сечение - под подшипником, d = 35 мм.
Амплитуда нормальных напряжений в опасном сечении:
,
где M – суммарный изгибающий момент, Нм;
W – осевой момент сопротивления сечения вала, мм3, .
МПа.
Амплитуда касательных напряжений в опасном сечении:
,
где Mк – крутящий момент, Нм;
Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала, мм3, .
МП
Коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
, ,
где Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
Kd – коэффициент влияния абсолютных размеров;
KF – коэффициент влияния шероховатости;
.
.
Пределы выносливости в расчетном сечении вала
,
,
где σ-1, τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения [3].
Н/мм2.
Н/мм2.
Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям , .
.
Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении .
>
[s]
= 2,1 – условие выполнено.