Расчет тихоходного вала и выбор подшипников.
Для предварительного расчета принимаем материал для изготовления вала:
Материал- Сталь 40 нормализованная
σв=550 МПа
σТ=280 МПа
Допустимое напряжение на кручение [τ]=35 МПа
Диаметр выходного участка вала:
Для определения расстояния между опорами вала предварительно находим:
- длина ступицы зубчатого колеса lст=80 мм
- расстояние от торца ступицы до внутренней стенки корпуса ∆=8мм.
- толщина стенки корпуса:
- ширина фланца корпуса:
- диаметр соединительных болтов:
- размеры для установки соединительных болтов:
- ширина подшипника В=22 мм принята первоначально для подшипника 212 с внутренним посадочным диаметром 60 мм и наружным диаметром 110 мм.
- размеры h1=14 мм и h2=10 мм назначены с учетом размеров крышек для подшипников с наружным диаметром 111 мм.
- ширина мазеудерживающего кольца с=6мм и расстояние до подшипника f=6мм, (смазка подшипника пластичной смазкой (V=2,939 м/с<3 м/с), поэтому мазеудерживающие кольца lk≈18мм
Таким образом, расстояние между опорами вала равно:
так, как колесо расположено на валу симметрично относительно его опор, то а=в=0,5*l=0.5*138=69 мм
Конструирование вала:
Диаметры:
- выходного участка вала d1=40 мм
- в месте установки уплотнений d2=55 мм
- в месте установки подшипника d3=60 мм
- в месте посадки колеса d4=63 мм
Длины участков валов:
- выходного участка l1=2d1=2*40=80 мм
- в месте установки уплотнений l2=45 мм
- под подшипник l3=B=22 мм
- под мазеудерживающее кольцо l4=lk+2=18+2=20 мм
- для посадки колеса l5=lСТ-4=80-4=76 мм
Проверка статической прочности валов
Радиальные реакции в опорах вала находим в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Составляющие радиальных реакций в направлениях окружной и радиальной сил на каждой из опор вала будут равны:
Осевая реакция опоры 1 равна осевой силе:
Fa=Fx=1810.82 H
Максимальные изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:
Результатирующий изгибающий момент:
Эквивалентное напряжение в опасном сечении вала:
Напряжение изгиба вала:
Напряжение сжатия вала:
Напряжение кручение вала:
Номинальное эквивалентное напряжение:
Максимальное допустимое напряжение:
Проверка статической прочности вала при кратковременных нагрузках:
Выбор подшипников качения тихоходного вала.
Другие статьи по теме
Проектирование конического редуктора
Цель курсового
проектирования – систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания,
а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования,
предъявляемые к создаваемой машине: высокая про ...
Расчёт мощности судовой электростанции
Судовая электроэнергетическая система представляет собой
совокупность судовых электротехнических устройств, объединенных процессом
производства, преобразования и распределения электроэнергии и предназначенных
для питания суд ...