Рис.4.2. Епюри згинальних та крутних моментів швидкохідного валу
Перевірочний розрахунок підшипників швидкохідного валу
Сумарна радіальна реакція в опорі підшипника А
Сумарна радіальна реакція в опорі підшипника В
Складові осьових навантажень:
Коефіцієнт
;
Умови рівноваги осьових сил:
Мають виконуватися умови:
Припустимо, що
Тоді осьове навантаження на підшипник А дорівнює:
Умова
виконується, отже осьове навантаження на підшипник А визначено правильно.Підшипник А більш навантажений, тому подальші розрахунки ведемо по А.
Еквівалентне навантаження визначається за формулою:
,де X, Y – коефіцієнти радіального та осьового навантаження; V – коефіцієнт обертання (V1 при обертанні внутрішнього кільця підшипника відносно напряму радіального навантаження); Kб – коефіцієнт безпеки (Kб =1,2 при плавному навантаженні з рідкими невеликими поштовхами); Kt =1 – температурний коефіцієнт.
Коефіцієнт радіальної складової навантаження
;Коефіцієнт осьової складової навантаження -
4.7046*0.4Коефіцієнт, що враховує рух одного з кілець підшипника (внутрішнє)
;Коефіцієнт, що враховує температурний режим роботи
Коефіцієнт режиму роботи (для плавного навантаження з рідкими невеликими поштовхами)
FaА/FrА=950/2232=0,43>e=0,37, тому X=0,4; а Y=1,6
Визначаємо розрахункову динамічну вантажопідйомність Сфакт., яка має бути менша за табличне значення С.
де а1 - коефіцієнт надійності; а2 - узагальнений коефіцієнт сумісного впливу якості металу та умов експлуатації;
для підшипника7207.
(вибираємо - 1-звичайні умови застосування)
Замість
беремо еквівалентний час роботи приводу: 
год.
Підшипник підібрано правильно.
(cумарна довжина)
Рис.4.3. Схема розподілу сил по тихохідного валу
Визначення реакцій опор тихохідного валу
Складаю систему рівнянь статики для знаходження реакцій у вертикальній площині:
Тоді реакція
буде:
Реакцію
визначаю:
Перевірка:
Реакції знайдено вірно.
Складаю систему рівнянь статики для знаходження реакцій у горизонтальній
площині:
Тоді реакцію
визначаю:
Реакцію
визначаю:
Перевірка:
Реакції знайдено вірно: 
Розрахунок згинальних моментів та побудова епюр навантажень тихохідного валу
Проекції згинального моменту у вертикальній площині:
В перерізі С зліва:
В перерізі С справа:
Проекції згинального моменту у горизонтальній площині:
В перерізі В:
В перерізі С:
Згинальний момент в перерізі С:
Згинальний момент в перерізі В:
Будую епюри згинальних та крутних моментів тихохідного валу:
Рис. 4.4. Епюри згинальних та крутних моментів тихохідного валу
Перевірочний розрахунок підшипників тихохідного валу
Сумарна радіальна реакція в опорі підшипника А
Сумарна радіальна реакція в опорі підшипника В
Складові осьових навантажень:
Коефіцієнт
;
Умови рівноваги осьових сил:
Мають виконуватися умови:
Припустимо, що
Тоді осьове навантаження на підшипник А дорівнює:
Умова
виконується, отже осьове навантаження на підшипник А визначено правильно.Підшипник А більш навантажений, тому подальші розрахунки ведемо по А.
Еквівалентне навантаження визначається за формулою:
,де X, Y – коефіцієнти радіального та осьового навантаження; V – коефіцієнт обертання (V1 при обертанні внутрішнього кільця підшипника відносно напряму радіального навантаження); Kб – коефіцієнт безпеки (Kб =1,2 при плавному навантаженні з рідкими невеликими поштовхами); Kt =1 – температурний коефіцієнт.
Коефіцієнт радіальної складової навантаження
;Коефіцієнт осьової складової навантаження -
4.7046*0.4Коефіцієнт, що враховує рух одного з кілець підшипника (внутрішнє)
;Коефіцієнт, що враховує температурний режим роботи
Коефіцієнт режиму роботи (для плавного навантаження з рідкими невеликими поштовхами
FaА/FrА=802/2942,8=0,43>e=0,37, тому X=0,4; а Y=1,6
Визначаємо розрахункову динамічну вантажопідйомність Сфакт., яка має бути менша за табличне значення С.
де а1 - коефіцієнт надійності; а2 - узагальнений коефіцієнт сумісного впливу якості металу та умов експлуатації;
для підшипника7210. (вибираємо - 1-звичайні умови застосування)
Замість
беремо еквівалентний час роботи приводу: год.
Підшипник підібрано правильно.
5.КОНСТРУЮВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК ВАЛІВ, ШПОНКОВИХ ТА ШЛІЦЬОВИХ З’ЄДНАНЬ
РОЗРАХУНОК ШПОНКОВИХ З’ЄДНАНЬ
ВХІДНІ ДАНІ
Підбір шпонки для кінця швидкохідного валу
Вибираю призматичну шпонку за ГОСТ 23360-78
Матеріал – Сталь 45;
Термообробка – нормалізація;
Ширина шпонки
;Висота шпонки
;Довжина шпонкового пазу
;Фаска
;Глибина канавки на валу
;Глибина канавки на втулці
;Перевірка шпонки на зминання
Умова міцності шпонки на зминання
Напруження зминання
Умова міцності шпонки на зминання
МПаУмова міцності виконується.
6.ПЕРЕВІРОЧНИЙ РОЗРАХУНОК ВАЛІВ
Розрахунок на статичну міцність
Матеріал валів – Сталь 45
Межа міцності
При розрахунку визначають нормальні та дотичні напруження при дії максимальних навантажень:
де
Коефіцієнт пускового перевантаження:
Тпуск /Т=1,8Знаходимомаксимальний крутний момент на валу (Н∙м)
Тmax = Кпуск∙Т=1,8∙304,6=548,28Нм
Знаходимо максимальну осьову силу під тією силою він згинається:
Fa max= Кпуск∙ Fa =0,006∙501=3
Площа поперечного перерізу вала з одним шпонковим пазом дорівнює:
Момент опору згину для перерізу із шпонковим пазом дорівнює:
Момент опору крученню для перерізу валу із шпонковим пазом дорівнює:
мм3Момент опору згину для вала-шестерні дорівнює:
Це суцільний вал, тому за діаметр береться ділильний діаметр шестерні d1=74мм
Аналогічно Момент опору крученню для валу-шестерні дорівнює:
Визначаюмо нормальні та дотичні напруження при дії максимальних
навантажень:
866,13Коефіцієнти запасу міцності по нормальних та дотичних напруженнях:
Загальний коефіцієнт запасу міцності по границі текучості визначається за формулою:
=1,5…2.Умова виконується
Розрахунок валів на втомну витривалість
Коефіцієнти запасу міцності по нормальних та дотичних напруженнях:
(вибрали з таблиці) а – амплітуда циклів нормальних напружень, яка дорівнює найбільшим значенням напружень зг у процесі роботи: а=зг = Мзг∙103/Wзг;m – середнє напруження циклу нормальних напружень: m=0 (цикл зміни напружень симетричний для валу)
Аналогічно
Рівняння втомної витривалості має вигляд:
=1,5…21 2 3 4 5 6