Расчет узла тихоходного вала. Проектный расчет вала. Выбор подшипников. Расчет шпонок на валу. Статистическая прочность, страница 6

Для оценки результата расчета долговечности (срока службы подшипникового узла), необходимо выбрать минимальную долговечность в часах подшипникового узла и сравнить ее со сроком службы всей конструкции. Если долговечность подшипникового узла меньше долговечности всей конструкции, необходимо будет в процессе эксплуатации конструкции менять подшипниковые узлы.

Для данного подшипникового узла минимальная долговечность составляет 64975 часов, что больше срока службы всей конструкции в целом. Также как и в подшипниковых узлах тихоходного вала, данный подшипниковый узел обеспечивает значительный запас долговечности.

Значит, в процессе эксплуатации конструкции не будет необходимости менять подшипниковые узлы.

5.2.  РАСЧЕТ УЗЛА БЫСТРОХОДНОГО ВАЛА

Рис.5.3. Эскиз быстроходного вала

5.3.1.      Проектный расчет быстроходного вала. Выбор подшипников

Для последующего расчета валов в частности и всей конструкции в целом на нагрузки, необходимо определить параметры вала (его диаметры на различных участках).

Для расчета параметров вала пользуются следующими формулами:

1).          , где  - крутящий момент на входном (быстроходном) валу, . Результат округляется по ряду нормальных линейных размеров¹.

, принимается ;

Нужно учитывать при проектировании быстроходного вала, что разность диаметров отверстий в обеих полумуфтах не должна превышать 20%. Из таблицы² по двигателю определяется диаметр : . Следовательно, диаметр  должен находится в промежутке . Т.к. полученный при вычислении диаметр  не попадает в этот промежуток, то вы выбирается наименьшее значение диаметра  из промежутка .

Таким образом, .

 

¹1. (стр. 372, табл.24.1)

²1. (стр. 379, табл.24.9)

2).          , где  - параметр, определяемый по таблице¹ как функция

. Результат округляется до числа, кратного 10 или 5.

Для   ;

, принимается

3).          , где - параметр, определяемый по таблице¹ как функция

. Результат округляется по ряду нормальных линейных размеров²

Для  ;

, принимается .

Для определения типа (его номера) подшипника, который будет поставлен на данный вал, пользуются выражением, написанным ниже:

 ,

.

Цифра 2 в номере подшипника означает, что для данного вала будет использоваться подшипник легкой серии, т.к. нагрузки на вал сравнительно невелики.

Цифра 0 в номере подшипника означает, что подшипник будет использоваться шариковый однорядный.

5.3.2.      Расчет шпонок на быстроходном  валу

Шпоночные соединения используют для закрепления деталей на осях и валах. Для закрепления деталей на валах данного редуктора будут использоваться призматические шпонки, т.к. для этого вида соединений характерны простота изготовления и сравнительно низкая стоимость, что является неоспоримыми преимуществами.

Расчет шпонок выполняется в прикладной объектно-ориентированной системе Calc_dm. Результаты расчета приведены ниже в таблице 5.9:

 

¹1. (стр. 25)

²1. (стр. 372, табл.24.1)

Таблица 5.9

5.3.3.      Проверочный расчет быстроходного вала на статическую, усталостную прочность и жесткость

            Для расчета вала на статическую,  усталостную прочность и жесткость, необходимо  рассчитать значения нагрузок, действующих на вал.

С помощью прикладной объектно-ориентированной системы Calc_dm вычисляются значений нагрузок, действующих на тихоходный вал. Результаты сведены в таблицу 5.10:

Таблица 5.10