Смекни!
smekni.com

Привод элеватора (стр. 4 из 5)

Найдём:

– коэффициент безопасности;
– температурный коэффициент;
– коэффициент вращения.

Определяем радиальные силы действующие в подшипниках:

Определяем минимальные осевые нагрузки для подшипников:

Определяем осевые реакции в опорах:

Принимаем, что Fа1 = S1 = 158,5 Н, тогда из условия равновесия

, что больше, чем S2. Следовательно, силы найдены правильно.

Определяем эквивалентную нагрузку для 1ой опоры:

. Следовательно, X = 1, Y = 0.

Отсюда

Определяем эквивалентную нагрузку для 2ой опоры:

Определяем значение коэффициента радиальной динамической нагрузки

и коэффициента осевой динамической нагрузки
.

Определяем эквивалентную радиальную динамическую нагрузку

.

Рассчитаем ресурс принятых подшипников, (расчет выполняется по 2ой более нагруженной опоре):

, или
, что удовлетворяет требованиям.

8. Проверочный расчет тихоходного вала (наиболее нагруженного)

Действующие силы:

– окружная,

– осевая,

– радиальная,

– крутящий момент.

,

,

,

.

Изгибающие моменты в опасном сечении:

от

,

от

,

от

,

Суммарный изгибающий момент будет вычисляться по формуле

Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности

, значение которого можно принять
. При этом должно выполняться условие, что
, где
– расчётный коэффициент запаса прочности,
и
– коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже.

Определим механические характеристики материала вала (Сталь 45) по табл. 10.2 лит. [1]:

– временное сопротивление (предел прочности при растяжении);
и
– пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении;
– коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.

Определим отношение следующих величин (табл. 10.3 и 10.6 лит. [1]):

,
, где
и
– эффективные коэффициенты концентрации напряжений,
– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения. Также по табл. 10.4 лит. [1] найдём значение коэффициента влияния шероховатости
и по табл. 10.5 лит. [1] коэффициент влияния поверхностного упрочнения
.

Вычислим значения коэффициентов концентрации напряжений

и
для данного сечения вала:
,
.

Определим пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:

,
.

Рассчитаем осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала:

, где
– расчётный диаметр вала.

Вычислим изгибное и касательное напряжение в опасном сечении по формулам:

,
.

Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

.

Для нахождения коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям

определим следующие величины. Коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений для данного сечения
. Среднее напряжение цикла
. Вычислим коэффициент запаса
.

Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым:

– условие выполняется.

9. Выбор и расчёт шпоночных соединений

В данном редукторе шпоночные соединения выполнены с использованием призматических шпонок. Соединение с такими шпонками напряженное, оно требует изготовления вала с большой точностью. Момент передается с вала ступиц узкими боковыми гранями шпонки. При этом возникают напряжения сечения σсм, а в

продольном сечении шпонки напряжение среза τ.

У стандартных шпонок размеры b и h подобранны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжение среза, а напряжение смятия. Поэтому расчет шпонок проведем на напряжение смятия.

1). Соединение быстроходного вала с муфтой.

Имеем:

– крутящий момент на валу,

– диаметр вала,

– длина шпонки,

– ширина шпонки,

– высота шпонки,

– глубина паза вала,

– рабочая длина шпонки,

– допускаемое напряжение на смятие материала шпонки.

Условие прочности:

,