Наибольший момент:
Н Н Н НПо формуле (22)
По формуле (23)
мм3.3.3. Тихоходный вал.
Определяем по формуле (20)
НОпределяем по формуле (21)
: НИз уравнения равновесия:
Н НДля силы
: Н НПо формуле (23)
мм3.4. Утонченный расчет валов.
Утонченный расчет валов позволяет учесть влияние концентрации напряжений и абсолютных размеров вала на его прочность.
Цель расчета - определение запаса прочности в наиболее опасных сечениях вала и сравнение их с дополнительными величинами. При совместном действии напряжений кручения и изгиба запас усталостной прочности определяют по формуле (24) согласно рекомендациями [3]:
(24)где
- запас усталостной прочности только по изгибу, определяемой: (25) - запас усталостной прочности по кручению определяемый: (26)В формулах (25), (26),
и - переменные составляющие циклов напряжений, а и - постоянные составляющие. При симметричном цикле для напряжений изгиба и пульсационном - для напряжения кручения, имеем: ; и - контакты корректирующие влияние постоянных составляющих цикла напряжений на усталостную прочность.По рекомендациям [3] принимаем
; ; среднеуглеродистой сталей. и - предел усталости определяем по приближенной формуле: ;(
для стали =700 МПа) и - масштабный фактор и фактор качества поверхности ( =1; =0,75 - для тонкого точения). и - эффективные коэффициенты концентрационных напряжений при изгибе и кручении. Определяется по формуле рекомендованной [1] ( =1,9; =1,75).Рассчитаем запас усталостной прочности для быстроходного вала.
=1017; =375; =0,75; =1; =120; =140; ; =1,9; =1; =1,75;По формуле (26):
1,6Подставляя полученные значения
и в формулу (24) имеем:Условие усталостной прочности выполнено.
Запас усталостной прочности для промежуточного вала.
=1426; =115,6Подставляя в формулы (25), (26), (24) получим:
Условие усталостной прочности выполнено.
Запас усталостной прочности для тихоходного вала.
=1083; =1174,73Подставляя в формулы (25), (26), (24) получим:
Запас усталостной прочности для промежуточного вала.
4. Конструирование опорных узлов редуктора
4.1. Выбор и проверка работоспособности подшипников.
Для радиальных шариковых подшипников номинальная нагрузка и номинальный срок службы связаны формулой:
(27)где: L - номинальная долговечность ( об / мин )
p - эквивалентная нагрузка ( кГс )
p=3,308
Номинальная долговечность:
(28)где: n - частота вращения ( об / мин )
=5000 часов