Уравнения моментов для определения опорных реакций

 

 

- сила реакции опоры В в вертикальной плоскости;

 

 

 

 

- сила реакции опоры А в вертикальной плоскости;

 

Проверка:

 

 

 

- сила реакции опоры В в горизонтальной плоскости;

 

 

 

- реакции опоры А в горизонтальной плоскости

 

Проверка:

 

Реакции опор

 

 

Моменты для построения эпюр

Вертикальная плоскость:

Горизонтальная плоскость:

Рисунок 8 - Эпюра изгибающих и крутящих моментов быстроходного вала

 

 

Проверка быстроходного вала на усталостную прочность

Принимаем за опасное сечение, сечение В-В так как там действуют большие моменты и есть концентратор напряжений в виде посадки подшипника с натягом.

 

 

- изгибающий момент в сечении В-В;

 

- осевой момент сопротивления сечения вала;

 

 

- нормальное амплитудное напряжение в опасном сечении;

 

 

- полярный момент инерции сопротивления сечения вала;

 

 

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений

 

 

-коэффициент концентрации нормальных напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

- коэффициент влияния шероховатости поверхности;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

=5,2

 

 

- предел выносливости гладких образцов при симметричном цикле нагружения;

 

 

- предел выносливости в расчетном сечении вала;

 

 

- коэффициент концентрации касательных напряжений;

- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

=3,5

 

- предел выносливости гладких образцов при кручении;

 

 

 

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

 

 

Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

 

 

Т.к. S>[S], следовательно, вал обладает требуемой усталостной прочностью.

Проверка подшипников быстроходного вала

Опора А более нагружена , следовательно, проверку подшипников проводим в ней.

- при вращающемся внутреннем кольце подшипника;

-коэффициент безопасности;

-температурный коэффициент(т.к. рабочая температура подшипника до 125°);

ч;

 

 

По таблице определяем е=0,26;

По таблице определяем Y=1,71;

 

,

 

Т.к. >e, следовательно, - учитывается;

 

Расчет эквивалентной нагрузки

 

 

 

 

- грузоподъемность подшипника по документации;

 

;

 

Считаем, что Подшипник №307 ГОСТ 8338-75 не удовлетворяет предъявленным требованиям. Принимаем подшипник тяжелой серии №407

D_Б=100мм

B_Б=25мм

с=55,3кН

с₀=31,0кН

 

По таблице определяем е=0,22;

По таблице определяем Y=1,99;

 

 

Т.к. >e, следовательно, - учитывается;

Расчет эквивалентной нагрузки

,

- грузоподъемность подшипника по документации;

;

Считаем, что Подшипник №407 ГОСТ 8338-75 удовлетворяет предъявленным требованиям

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ