4.1 Розрахунок швидкохідного вала

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 25

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

4.1.1 Розробка конструкції швидкохідного вала

d= =24,7

(0,025...0,3)* в=(0,025...0,3)* 800=20...24МПа

24МПа

Вибираємо муфту d=28мм; L=125мм;

ℓ_хв=L/2=125/2=62,5

Вибираємо підшипники середньої серія 36307 d=35мм; D=80мм; B=21мм

b₁=b₂+10=56+10=66мм; b₃=b₄+10=80+10=90мм;

L=(d /2)+a +а +(d /2)=62,037/2+140+200+301,385/2=516,2

а= +3= мм приймаємо а=11 мм

Шестерня виготовляється разом з валом

Вибираємо кришку підшипника H=17 мм

lк=h1-B=46-21=25

bк=dк=14

Г=0,8*d+2=0,8*12+2=12 мм;

Шпонка d=28, b=8, h=7, l=62

Σ=62,5+δ+12+14+25+21+11+66+11+90+11+21=344,5

δ=5,5мм; Σ=350мм;

4.1.2 Попередній розрахунок швидкохідного вала

Визначаємо сили

Радіальне навантаження на вхідному кінці вала: Fм=250* =250* =2148,26Н

F =2*Т1/d1=2*73,84/57,037=2589,21Н

F =F *tqα/cosβ=2589,21*tq20/cos15,36=977,31Н

F =F *tqβ=2589,21*tq15,36=711,19Н

Знаходимо реакції від дії сил F і Fм

Вертикальна площина

ΣМ =0

-R *(b+c)+F *b+F *a =0 H

R_b1= Н

ΣМ =0

-R *(b+c)-F *c+F *(a+b+c) =0 H

Перевірка

-F +R +F -R =0 -2148,26+1468,82+2148,26-1909,77=0

Знаходимо реакції від дії сил F і F

Горизонтальна площина

ΣМ =0

-R *(b+c)+F *b-F *(d1/2) =0 R = Н

ΣМ =0

R *(b+c)-F *c-F *(d1/2) =0

R = Н

Перевірка

F -R -R =0 977,31-157,05-820,25=0

Моменти від сил F и F :

переріз1-1: M=-F *a*10^-3=-259,94 Н*м

переріз 2-2: M=-R *c*10^-3=-296,97 Н*м

Моменти від сил F и F :

переріз 2-2: M=-R *b*10^-3=-44,71 Н*м

переріз 2-2: M=-R *c*10^-3=-24,42 Н*м

Сумарний момент:

Приведений момент:

d= = =26,5мм<28мм

4.1.3 Перевірочний розрахунок швидкохідного вала

Знаходимо коефіцієнт запасу міцності

1 переріз:

σ_зг=M/W=259,94*10³/0,1*35³=63,03МПа

τ=T/W=73,84*10³/0,2*35³=8,61МПа

σ_-1=0,45*σ_в=0,45*800=360 MПа

τ_-1=0,25*σ_в=0,25*800=200 Mпа

S_σ=

K_σ=2 K_d=0,87 K_f=1 K_τ=1,8 ψ_τ=0,05 ψ_σ=0

S_τ=

S= >2

2 переріз

σ_зг=M/W=300,31*10³/0,1*57,037³=8,09МПа

τ=T/W=73,84*10³/0,2*57,037³=1,99МПа

K_σ=2 K_d=0,78 K_f=1 K_τ=1,8 ψ_τ=0,05 ψ_σ=0

S_σ=

S_τ=

S= >2

4.2 Розрахунок проміжного вала

4.2.1 Розробка конструкції проміжного вала

d=17* =17* мм

97,115/46=2,1>1,5 Шестерня виготовляється окремо від вала

Вибираємо підшипники середня серія 36308 d=40мм; D=90мм; B=23 мм

b₂=56 мм; b₃=90 мм;

Загальна довжина Σ=23+11+56+11+90+11+23=225мм

4.2.2 Попередній розрахунок проміжного вала

Визначаємо сили

F =F =2589,21Н

F =F =977,31Н

F =F =711,19Н

F =2*Т2/d₃=2*283,55/104,615=5420,74Н

F =F *tqα/cosβ=2985,88*tq20/cos12,84=2023,58Н

F =F *tqβ=2985,88*tq12,84=1235,41Н

Знаходимо реакції від дії сил F F

Вертикальна площина

ΣМ =0

-R *(a+b+c)+F *(a+b)-F *a=0

R = Н

ΣМ_b=0

-R *(a+b+d)-F c+F *(c+b)=0

R = Н

Перевірка ΣY=0

-F +R +F -R =0 -2589,21+130,52+5420,74-2962,05=0

Знаходимо реакції від дії сил F F F F

Горизонтальна площина

ΣМ =0

-R *(a+b+c)-F *(a+b)+F *a-F *d3/2+F *d2/2=0 H

ΣМ =0

-R *(a+b+c)+F *c-F *(c+b)-F *d3/2+F *(d2/2)=0

Перевірка ΣY=0

F -R +R -F =0 2023,58-1175,65+129,37-977,31=0

Момент від дії сил F /2 и F :

переріз1-1: M=R *a*10^-3=6,59 Н*м

переріз2-2: M=-R *c*10^-3=-199,94 Н*м

Момент від дії сил F /2, F , F /2, F :

переріз1-1: M=R *a*10^-3=6,53 Н*м

переріз 1-1: M=R *a*10^-3-F *d2*10^-3/2=-72,75 Н*м

переріз 2-2: M=-R *c*10^-3=-79,36 Н*м

переріз 2-2: M=-R *c*10^-3-F *d3*10^-3/2=-143,98 Н*м

Сумарний момент:

Приведений момент:

d= = =33,7мм<40мм

4.2.3 Перевірочний розрахунок проміжного вала

Знаходимо коефіцієнт запасу міцності

1 переріз:

σ_зг=M/W=73,05*10³/0,1*46³=7,51МПа

τ=T/W=283,55*10³/0,2*46³=14,57Мпа

K_σ=2 K_d=0,83 K_f=1 K_τ=1,8 ψ_τ=0,05 ψ_σ=0

S_σ=

S_τ=

S= >2

2 переріз:

σ_зг=M/W=246,38*10³/0,1*46³=25,31МПа

τ=T/W=283,55*10³/0,2*46³=14,57Мпа

K_σ=2 K_d=0,83 K_f=1 K_τ=1,8 ψ_τ=0,05 ψ_σ=0

S_σ=

S_τ=

S= >2

4.3 Розрахунок тихохідного вала

4.3.1 Розробка конструкції тихохідного вала

d=17* =17* мм

Вибираємо муфту d=55мм; L=226мм;

ℓ_хв=L/2=226/2=113

Вибираємо підшипники легкої серії 36213 d=65мм; D=120мм; B=23мм;

b₂=56мм; b₄=80мм;

Вибираємо кришку підшипника H=23 мм

Г=0,8*d+2=0,8*12+2=12 мм;

lк=h1-B=46-23=23

bк=dк=14

Шпонка d=55, b=16, h=10, l=113

Шпонка d=72, b=20, h=12, l=80

Σ=23+11+56+11+80+11+23+23+14+12+δ+113=379ммм

δ=6 Σ=385мм

4.3.2 Попередній розрахунок тихохідного вала

Визначаємо сили

F =F =5420,74Н

F =F =2023,58Н

F =F =1235,41Н

Радіальне навантаження на вхідному кінці вала: F =250* =250* Н

Вертикальна площина

ΣМ =0 R *(a+b)-F *a-F *(a+b+c)=0

R = Н

ΣМ =0 R *(a+b)+F *b-F *c=0

R = Н

Перевірка

F -F -R +R =0 6901,87-5420,74-9392,67+7911,54=0

Знаходимо реакції від дії сил F і F

Горизонтальна площина

ΣМ =0 R *(a+b)-F *a+F *(d₄/2) =0

R = Н

ΣМ =0 -R *(a+b)+F b+F *d₄/2=0

R = Н

Перевірка

-F +R +R =0 -2023,58+414,55+1609,02=0

Момент від дії сил от F и F :

переріз:1-1: M=R *a*10^-3=1024,54 Н*м

переріз:2-2: M=F *c*10^-3=1180,22 Н*м

Момент від дії сил от F , F :

переріз: 1-1: M=R *a*10^-3=208,37 Н*м

переріз:1-1: M=R *c*10^-3=25,91 Н*м

Сумарний момент:

Приведений момент:

d= = мм<55мм

4.3.3 Перевірочний розрахунок тихохідного вала

Знаходимо коефіцієнт запасу міцності переріз

1 переріз

σ_зг=M/W=1045,52*10³/0,1*72³=8,01 МПа

τ=T/W=762,17*10³/0,2*72³=10,21МПа

K_σ=2 K_d=0,76 K_f=1 K_τ=1,8 ψ_τ=0,05 ψ_σ=0

S_σ=

S_τ=

S= >2

2 переріз:

σ_зг=M/W=1180,22*10³/0,1*65³=42,98МПа

τ=T/W=762,17*10³/0,2*65³=13,88МПа

K_σ=2 K_d=0,77 K_f=1 K_τ=1,8 ψ_τ=0,05 ψ_σ=0

S_σ=

S_τ=

S= >2

5.Вибір і розрахунок підшипників