Расчет промежуточного вала

 

 

Материал вала сталь 45Х.

Определяем изгибающий момент по формуле

 

 Н·м(6.11)

 Н·м

 

Определяем реакции в опорах в горизонтальной плоскости

 

 Н

 Н

 

Производим проверку правильности определения численных значений реакций

 

,

 

Определяем реакции в опорах в вертикальной плоскости

 

 

Производим проверку правильности определения численных значений реакций

 

-397,37-912,7+2422-1111,5=0

 

Принимаем диаметр вала под подшипник d=45 мм.

Определяем диаметр вала в опасном сечении по формуле (6.2).

Опасное сечение возникает под зубчатым колесом.

мм

 

Конструктивно принимаем d=50 мм.

Определим момент сопротивления сечения вала по формуле (6.3).

 

 

Определим полярный момент по формуле (6.5).

 

 

Определим коэффициент безопасности по изгибу по формуле (6.5).

 

 табл.12.13 [1]

 табл.12.9 [1]

=0,77, =0,81 табл.12.2 [1]

=1,9, =1,7 табл.12.3 [1]

 

По формуле (6.7)

 

 

По формуле (6.7)

 

 

Расчет подшипников

Принимаем подшипник №209.

Характеристика подшипников: С=67200 Н; С₀=50000 [2].

Требуемая долговечность 2000 ч.

По формуле (6.8)

 

Н

 

По формуле (6.9)

 

Н

е=0,28

X=1 Y=0

 

По формуле (6.12)

 

 

Подшипник подобран верно.

 

Расчет выходного вала

 

 

Материал вала сталь 45

Определяем реакции в опорах в вертикальной плоскости

 

 

Производим проверку правильности определения численных значений реакций

 

-5486-2442+10260-2332=0

 

Определяем реакции в опорах в горизонтальной плоскости

 

=3327,2

 

Диаметр выходного конца вала d=55мм

Диаметр под подшипники d=60мм

Определяем диаметр вала в опасном сечении по формуле (6.2).

Опасное сечение является в подшипнике В.

 

мм, принимаем d=60

 

Определим момент сопротивления сечения вала по формуле (6.3).

 

 

Определим полярный момент по формуле (6.5).

 

 

Определим коэффициент безопасности по изгибу по формуле (6.5).

 

 табл.12.13 [1]

 табл.12.9 [1]

=0,77, =0,81 табл.12.2 [1]

=1,9, =1,7 табл.12.3 [1]

 

По формуле (6.7)

 

 

По формуле (6.7)

 

 

Расчет подшипников

Принимаем подшипник №212.

Характеристика подшипников: С=52000 Н; С₀=31000 [2].

Требуемая долговечность 2000 ч.

Реакции в подшипниках определим по формуле (6.8).

 

Н

 

По формуле (6.10)

Н

X=1 Y=0

 

По формуле (6.11)

 

 

Подшипник подобран верно.

РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Выбор материала и методика расчета

 

Для закрепления на валах зубчатых колес и соединительных муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360 /СТ СЭВ 189-75/. Материал шпонок - сталь 45 для шпонок с пределом прочности . Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине или на основании допускаемых напряжений находится ее длина.

Расчет шпонок

 

Рабочая длина шпонки определяется по формуле:

 

(7.1)

 

гдеT - наибольший крутящий момент на валу, Нм; d - диаметр вала, мм; h - высота шпонки, мм;  МПа – допускаемые напряжения смятия; t₁ - заглубление шпонки в валу, мм.

Шпонка для соединения выходного вала со шкивом

Выбираем шпонку для диаметра  мм, и крутящим моментом Т=75.32 Нм для которой b=8 мм, h=7мм, t₁=4мм. Определяем минимальную длину:

 

 мм.

Полная длина шпонки  мм. Принимаем шпонка 8´7´36 ГОСТ 23360-78. Для соединения шестерни и цилиндрического колеса с промежуточным валом принимаем шпонку для диаметра d=50 мм с крутящим моментом Т=289.47 Нм, для которой b=16 мм, h=10мм, t₁=6 мм. Определяем минимальную длину:

 

 

Полная длина шпонки  мм. Принимаем шпонку 16´10´50 ГОСТ 23360-78. Для соединения тихоходного вала с цилиндрическим колесом выбираем шпонку для диаметра d=65 мм с крутящим моментом Т=866.77 Нм, для которой b=20 мм, h=12 мм, t₁=7,5 мм. Определяем минимальную длину:

 

 мм.

 

Полная длина шпонки  мм.

Принимаем шпонку 20´12´50 ГОСТ 23360-78.

Для соединения входного вала с муфтой выбираем шпонку для диаметра d=55 мм с крутящим моментом Т=866.77 Нм для которой b=16 мм, h=10 мм, t₁=6 мм Определяем минимальную длину:

 

 39.08мм.

 

Полная длина шпонки  мм.

Принимаем шпонку 16´8´56 ГОСТ 23360-78.