8.2 Расчет на статическую прочность
Расчет проводим в следующей последовательности: по чертежу вала составляем расчетную схему, на которые наносят все внешние силы, нагружающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям. Затем определяем реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В этих же плоскостях строим эпюры изгибающих моментов Мх и Му, эпюру крутящего момента Мк.
Исходные данные: Ft=4687,5 H, Fr=1706 H, a = 27 мм, b= 85 мм.
Горизонтальная плоскость:
Проверка:
|
Вертикальная плоскость:
Проверка:
|
Плоскость Х: I участок (0≤z≤a) a=0,027 м
II участок (a≤z≤b) в=0,085 м
|
Плоскость Y: I участок (0≤z≤a) a=0,027 м
II участок (a≤z≤b) в=0,085 м
|
8.3 Расчет вала на прочность
Определяем нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении вала при действии максимальных нагрузок:
+,
где - суммарный изгибающий момент,
W – момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб,
- осевая сила,
А – площадь поперечного сечения.
Максимальный момент нагрузки:
, .
Определяем момент сопротивления вала при изгибе и площадь поперечного сечения:
Определяем площадь поперечного сечения вала:
тогда:
20,2 МПа ≤ 295 МПа – вал выдерживает заданную нагрузку.
9. Выбор и проверка подшипников по динамической грузоподъемности
Подшипник 209 ГОСТ 8338-75.
Исходные данные: , , .
,[стр.359]
где = 33,2 кН - грузоподъемность подшипника,
Р - постоянная эквивалентная нагрузка,
m - показатель степени (m=3 - для шариковых подшипников).
,[стр.359]
.
где X = 0,8 - коэффициент радиальной нагрузки,
V = 1 - коэффициент вращения кольца,
= 1,05...1,1 - температурный коэффициент,
= 1,3...1,5 - коэффициент безопасности.[стр.359]
,
P=0,8∙1∙3785,7∙1,05∙1,3=4134 H,
10. Выбор и расчет шпоночных соединений
Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78).
Входной вал.
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента к валу диаметром
По таблице 11,7 стр 302 для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки: , t1=5 мм. Принимаем шпонку длиной 90 мм.
Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки ,проверим её на прочность:
.[стр. 304]
Промежуточный вал.
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от ступицы колеса шириной 65 мм. к валу диаметром
По таблице 11,7 стр 302 для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки: , t1=7мм. Принимаем шпонку длиной 50 мм.
Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки ,проверим её на прочность:
.[стр. 304]
Выходной вал.
Подобрать призматическую шпонку и проверить её прочность при передаче вращающего момента от ступицы колеса шириной 100 мм. к валу диаметром
По таблице 11,7 стр 302 для заданного диаметра вала выбираем сечение призматической шпонки: , t1=10 мм. Принимаем шпонку длиной 90 мм.
Приняв допускаемое напряжение при смятии шпонки ,проверим её на прочность:
.[стр. 304]