Проверочный расчет шлицевого соединения
Напряжения смятия боковых граней эвольвентного соединения будут равны:
.
Допускаемое напряжение смятия определим по формуле
.
Для материала вала 
. Запас прочности примем равным 
. Коэффициент неравномерности распределения напряжений смятия определим по формуле 
.
Коэффициент, учитывающий погрешности изготовления, примем равным 
.
Радиальная нагрузка в соединении будет равна:
.
Параметр, характеризующий влияние радиальной нагрузки, будет равен:
.
Так как в соединении имеются дополнительные центрирующие пояски, принимаем 
.
Опрокидывающий момент в соединении определяется только осевой силой в зацеплении:
.
Параметр, характеризующий влияние опрокидывающего момента, будет равен:
.
Так как в соединении имеются дополнительные центрирующие пояски, принимаем 
.
Если принять диаметр ступицы колеса 
, условная длина соединения при расчетах на кручение 
. Тогда параметр, характеризующий влияние деформации кручения деталей шлицевого соединения, будет равен:
.
По табл. 28 найдем 
.
Тогда коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине шлицев будет равен: 
.
Наконец: 
и 
.
Таким образом, 
< 
, т.е. прочность на смятие обеспечена.
Допускаемое напряжение изнашивания определим по формуле:
.
Число циклов изменения напряжений за время эксплуатации без учета переменного режима нагружения будет равно:
.
Коэффициент долговечности будет равен:
|
|
|
.
Для незакаленной высоколегированной стали при 
<0,35 и 
по табл. 30 базовое значение допускаемого напряжения изнашивания примем равным 
. Передача нереверсивная, в этой связи поправка 
. При наличии дополнительных центрирующих поясков введем поправку 
.
Тогда допускаемое напряжение изнашивания будет равно:
.
Так как < 
, то износостойкость соединения обеспечена.
Проверочный расчет подшипников
Схема расположения опор и действующих нагрузок приведена на рис. 27. Расстояния между опорами и действующими силами определены по чертежу конструкции. Определим реакции в опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Уравнение моментов в вертикальной плоскости представим в следующем виде:
.
Отсюда
.
Уравнение сил в вертикальной плоскости имеет следующий вид:
.
Отсюда
.
Уравнение моментов в горизонтальной плоскости имеет вид:
Отсюда
Уравнение сил в горизонтальной плоскости имеет следующий вид:
.
Отсюда
.
Радиальные нагрузки опор будут равны:
В опоре 
установлен радиальный шарикоподшипник №209, имеющий значение параметров 
и 
.
Осевая нагрузка на опору будет равна
.
Относительная величина 
.
По табл. 17 найдем значения параметров 
и 
. Принимая коэффициент вращения 
, вычислим отношение 
< 
.
|
|
|
По табл. 15 коэффициент безопасности примем 
.
Следовательно, приведенная динамическая нагрузка подшипника будет
.
Тогда долговечность подшипника в опоре будет равна
.
Долговечность недостаточна, поэтому произведем замену подшипника. Установим в опоре шариковый подшипник средней серии №309 с следующими параметрами: 
, 
и 
. Ширина подшипника изменилась незначительно, поэтому расстояния между опорами и зубчатыми колесами, а также значения реакций в опорах оставим без изменения.
Отношение 
. По табл. 17 для данного подшипника имеем 
, следовательно осевую нагрузку можно не учитывать и значение приведенной динамической нагрузки будет прежнее.
Тогда долговечность подшипника в опоре 
будет равна
В опоре 
установлен радиальный роликоподшипник №32209, имеющий параметры 
и 
. Приведенная динамическая нагрузка подшипника будет равна
.
Долговечность подшипника в опоре будет равна:
Таким образом, 
расчетная долговечность подшипников значительно превышает заданную 
.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 344; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!