Розрахунок валу і розробка конструкції валу

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.