Розрахунково-графічна робота з дисципліни «Деталі машин»
Тема:
«Розрахунок валу і розробка конструкції валу» Постановка завдання Для заданої схеми навантажування валу:
- Розрахувати реакції підшипників;
- Побудувати епюри згинальних та крутного моментів;
- Визначити діаметри і розробити конструкцію вала;
- Вибрати підшипники кочення;
- Порівняти їх довговічність з їх мінімально допустимим значенням.
Вихідні дані:
-Кут нахилу зубів;
- Кут профілю зубів; n
1 = 1200об./мін
Сили:
;
;
;
-Діаметр
;
-Відстань
1
Визначимо сили реакцій в підшипниках з умов рівноваги: ;
;
;
;
;
;
для підшипника № 1 у площині YZ:
;
;
кH;
- Для підшипника № 2 в площині YZ:
;
;
кH;
перевіримо умова рівноваги
;
Умова рівноваги виконується.
- Для підшипника № 1 в площині XZ:
;
;
кН;
- Для підшипника № 2 в площині XZ:
;
;
кН
перевіримо умова рівноваги
;
,
Умова рівноваги виконується.
2. Визначаємо епюри на стиснутих волокнах. Епюра
:
;
.
Епюра
:
;
Н мм
Н мм
.
3. Епюра крутних моментів
:
Н мм
Зобразимо епюру графічно на Рис. 2
Рис. 2 - епюра крутних моментів.
4. Визначимо сумарні реакції в підшипниках. кН
кН
5. Визначимо d min валу з розрахунку на чисте крутіння по пониженому допустимому напрузі (без вигину) за формулою 8.16: ,
де
- Допустима напруга на кручення,
відповідно до вказівки [1, c.161],
- Крутний момент;
тоді
мм
За
стандартним ряду [1, c.162] приймаємо
мм
Призначаємо
. Вибираємо підшипники за
таблицею П6 [1, c.399], шарикопідшипники радіально-упорні, (оскільки є осьова сила), особолегкой серії,
, № 36105.
Навантажувальна здатність:
- Динамічна
;
- Статична
.
Виконаємо ескіз вала:
Рис. 3. Ескіз вала
6. Визначаємо вантажопідйомність підшипника по найбільш нагружнной опорі 1 і його
довговічність. Визначимо еквівалентну навантаження діє на підшипник за формулою 9.3
,
де
- Температурний коефіцієнт при
;
- Коефіцієнт умов
роботи підшипника за таблицею 9.19 [1, c.214];
- Коефіцієнт при обертанні внутрішнього кільця;
- Коефіцієнти радіального і осьового навантаження.
Визначимо відношення
і порівняємо зі значенням
;
за таблицею зі співвідношення
значить
е = 0,3;
Тоді
=
,
тому приймаємо X = 0,45 і Y = 1,62.
Тоді
кН
7.
Визначаємо довговічність підшипника в мільйонах обертів за формулою ;
де С = 11800
Н - динамічна вантажопідйомність;
Р = 677
Н - еквівалентна навантаження;
р - показник ступеня, для шарикопідшипників
р = 3. Тоді
Визначимо довговічність підшипника за формулою 9.2 [1, c.211]
.
Для зубчастих редукторів мінімальна довговічність підшипників по ГОСТ 16162-85
73540> 10000 - довговічність і працездатність підшипників виконана.