Материал: Ку ДМ

;

.

где и – моменты сопротивления сечения вала. Для сплошного круглого вала (без учета выреза под шпонку):

;

;

мм³;

мм³;

МПа;

МПа.

Пределы выносливости по таблице П.1

;

;

МПа;

МПа

Находим значения коэффициентов концентрации напряжений. При этом:

мм – для диаметра 48 мм, – шлифование.

Определяем коэффициент запаса по нормальным напряжениям (отсутствует кручение):

,

где .

;

Коэффициент запаса по касательным напряжениям (отсутствует изгиб):

,

где .

;

Коэффициент запаса прочности по усталости:

.

Условие прочности для сечения выполняется.

3.1.10 Находим запасы сопротивления усталости в сечении II-II.

Наибольшая величина суммарных изгибающих моментов (рисунок 3.5) составляет Н·м, а диаметр вала мм. Концентратором напряжений в сечении служит гантель радиусом мм. Вращающий момент Н·м.

;

;

мм³;

мм³;

МПа;

МПа;

мм – для диаметра 40 мм;

– шлифование.

Определяем коэффициент запаса по нормальным напряжениям (отсутствует кручение):

,

где .

;

Коэффициент запаса по касательным напряжениям (отсутствует изгиб):

,

где .

;

Коэффициент запаса прочности по усталости:

.

Условие прочности для сечения выполняется.

3.1.11 Проверка статической прочности вала

Проверка осуществляется в целях предупреждения пластических деформаций в моменты кратковременных перегрузок, например, пусковых. Эквивалентные напряжения вычисляют по формуле:

– условие прочности,

где МПа.

МПа – предел текучести материала.

При перегрузках напряжение в опасных сечениях увеличиваются в раз,

где , .

Условие прочности по эквивалентным напряжениям проверяются для наиболее напряженного опасного сечения, где имеют место большие амплитудные значения напряжений. В рассматриваемом случае это сечение II-II:

МПа;

МПа;

МПа.

Условие статической прочности выполняется.

3.2 Расчёт тихоходного вала с помощью ЭВМ

Рисунок 3.3 Эпюры изгибающих и крутящего момента тихоходного вала

3.3 Расчёт промежуточного вала с помощью ЭВМ

Рисунок 3.4 Эпюры изгибающих и крутящего момента промежуточного вала

3.4 Расчёт быстроходного вала с помощью ЭВМ

Рисунок 3.5 Эпюры изгибающих и крутящего момента промежуточного вала

4 Расчет шлицевых соединений с помощью ЭВМ

5 Расчет шпоночных соединений с помощью ЭВМ

6 Расчет ремённой передачи с помощью ЭВМ

7 Выбор подшипников качения с помощью ЭВМ

8 Выбор и расчет подшипников скольжения

Подшипник скольжения – это опора или направляющая механизма, или машины, в которой трение происходит при скольжении сопряженных поверхностей.

Конструктивно подшипник скольжения выполняется в виде втулки, полностью (или частично) охватывающих вал. Вкладыш запрессован по наружной поверхности в шестерню. Смазка в подшипник подается через отверстие. В состоянии покоя вал находится в опущенном состоянии поверхность вала и внутренняя поверхность вкладыша соприкасаются.

Материалом вкладыша принимаем бронзу БрОЮФ1, обладающую хорошими антифрикционными свойствами. (v_max = 1 м/с, [р] = 15 МПа), [рυ] = 15 МПа·м/с). Размеры подшипника скольжения D_ц = 36 мм, d = 30 мм, l = 46 м. В редукторе используется масло И-Г-А-46 с кинематической вязкостью 46 · 10³ Па·с. Нагрузка на шейку вала F = 394 Н, частота вращения вала 633,333 об/мин.

Вращающийся вал увлекает смазочный материал в клиновой зазор между цапфой и вкладышем и создает гидродинамическую подъемную силу, вследствие которой цапфа всплывает по мере увеличения скорости.

Поверхность вала и вкладыша при установившемся режиме работы разделены переменными зазорами, равными h_min в месте их наименьшего сближения h_max, оставшуюся величину зазора на диаметрально противоположной от h_min стороне.

Рисунок 8.1 Принципиальная схема работы подшипника скольжения

8.1 Среднее удельное давление

8.2 Угловая скорость

8.3 Значение характеристического произведения толщины масленого слоя h на зазор в подшипнике скольжения S

8.4 Оптимальный тепловой режим в подшипнике наступает при h = 0,25S