Тогда коэф. Запаса прочности равен
Диаметр вала оставляем =17 мм., не уменьшаем.
Для выходного вал
По диаметру вала выбирается призматическая шпонка вхh=6х6.
где d - диаметр вала в опасном сечении,мм;
Ь и t - размеры шпоночной канавки,мм.
Тогда коэф. Запаса прочности равен
Так как запас прочности больше трех, можно диаметр вала уменьшить до 15 мм., но диаметр вала уменьшать не будем, оставим под подшипник и тогда диаметр вала оставляем d = 20 мм.
По диаметру вала выбирается призматическая шпонка вхh=6х6.
Тогда коэф. Запаса прочности равен
Следовательно оставляем диаметр вала в опасном сечении d=20 мм.
Таблица 6
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов в месте шпоночной канавки при изгибе и кручении
Бв, МПа | Кб | К, |
500 | 1.6 | 1.4 |
600 | 1.76 | 1.54 |
700 | 1.9 | 1.7 |
800 | 2.01 | 1.88 |
900 | 2.15 | 2.05 |
1000 | 2.26 | 2.22 |
Таблица 7
Значение коэффициентов влияния абсолютных размеров
Углеродистая сталь | Легированная сталь | ||
Диаметр вала, мм | | | |
15 | 0.95 | 0.87 | 0.87 |
20 | 0.92 | 0.83 | 0.83 |
30 | 0.88 | 0.77 | 0.77 |
40 | 0.85 | 0.73 | 0.73 |
50 | 0.81 | 0.70 | 0.70 |
70 | 0.76 | 0.67 | 0.67 |
100 | 0.70 | 0.62 | 0.62 |
9. Подшипники качения
Предварительно выбираются шариковые радиально – упорные однорядные подшипники ТИП 36103 , особо легкая серия.
В соответствии с критериями работоспособности подшипники рассчитываются на усталостное выкрашевание.
Fпр=(хккFp+yFx)кбкт , где x,y- коэф. приведения соответственно радиальной и осевой нагрузки; кк =1,-коэф. кольца, учитывает вращение наружной обоймы; кб- коэф. безопасности, учитывает динамичность нагрузки; кт- температурный коэф., при Т<100 С равен 1.
При
е=Fx/Co, Сo-статическая грузоподъемность.
При проектировании задача выбора подшипника сводится к расчету его долговечности.
Расчет подшипников
Для вала-шестерни.
Исходные данные: х=1,
Максимальные длительно действующие силы:
Предварительно принимаемшариковые радиальные подшипники особо легкой серии 103.
Для этих подшипников из табл. находим, что Сr=5700 Н, СОr=4100 Н.
принимаемX =0,45, Y=1,33, е=0,41.
Принимаем
Кк =1,
Для более нагруженной опоры.
Т.к. базовая долговечность больше требуемой, то подшипник пригоден. Выбираются шариковые радиально - упорный однорядные подшипники ГОСТ 8338-75 особо легкой серии.
d,мм | D,мм | В,мм | С,кН | Со,кН |
17 | 35 | 10 | 5,71 | 3,58 |
Для отдельного вала.
Исходные данные: х=0,45,
Максимальные длительно действующие силы:
Предварительно принимаемшариковые радиальные подшипники легкой серии 204.
Для этих подшипников из табл. находим, что Сr=5700 Н, СОr=4100 Н.
принимаемX =1, Y=0.
Принимаем
Кк =1. Н.