Установим диаметральные размеры вала.

Ориентировочно определим диаметр под муфту (8) при [τ] = 20 Мпа

.

Обратимся к справочнику [9] и выберем зубчатую компенсирующую муфту с ближайшим значением посадочного диаметра 40 мм. Момент, который она передает, равен 710 Нм > T_max = 600 Нм. Делительный диаметр зубчатого зацепления муфты d_м = mz = 2,5·30 = 75. Тогда неуравновешенная сила муфты

Н.

Таким образом, принимаем d₁ = 40. Последующие диаметры принимаем на 5 мм больше предыдущего. Получим следующую картину (рис.10):

d₁ = 40; d₂ = 45;

d₃ = 50;d₄ = 55;

d₅ = 60;

d₆ = 50;

Диаметры третьего и шестого участков под подшипники одинаковы для унификации конструкции.

3.Установим длиновые размеры вала (рис.10).

Сначала определим длину L₄ под ступицу колеса

,

Примем L₄ = 66.

Ширину упорного бурта примем L₅ = 10 мм

Поскольку частота вращения вала не большая, предварительно выберем подшипник легкой серии 7210. Ширина этого подшипника B = 21. Для симметрии с упорным буртом установим распорное кольцо шириной 10 мм. Тогда, L₃ = 31 мм.

Длину под уплотнение в первом приближении примем

.

Ширина под подшипник L₆ = B = 21.

Длина под ступицу муфты берется по длине ступицы из стандарта на заданную муфту, L₁ = 55 мм.

Итак, L₁ = 55; L₂ = 60; L₃ =31; L₄ = 66; L₅ = 10; L₆ = 21.

Установим длиновые размеры между точками приложения сил (рис.11).

Со стороны ступицы колеса и ступицы муфты усилия к валу приложены в плоскости, перпендикулярной к оси вала, проходящей через середину посадочной поверхности.

Точки приложения опорных реакций конических подшипников отстоят на величину a от торца подшипника (рис.11)

,

Тогда,

;

;

.

Итак, принимаем: L₇ = 107; L₈ = 44; L₉ = 44.

4. Составим расчетную схему в двух плоскостях:

вертикальная плоскость (рис.12)

горизонтальная плоскость (рис.13)

5. Определим опорные реакции:

в вертикальной плоскости (рис.12).

Сумма моментов относительно опоры 1

;

Н.

Сумма моментов относительно опоры 2

;

Н.

Выполним проверку. Сумма проекций всех сил на вертикальную ось должна равняться 0.

;

.

Проверка дала положительный результат.

В горизонтальной плоскости (рис.13).

Сумма моментов относительно опоры 1

;

Н.

Сумма моментов относительно опоры 2

;

Н.

Суммарная реакция в опоре 2

Н.

Суммарная реакция в опоре 2

Н.

Проверка подшипников.

Проверку подшипников производим на долговечность по динамической грузоподъемности, поскольку относительная частота внутреннего кольца больше 1 об/мин.

Известным способом [7,8] определяем потребную динамическую грузоподъемность и сравниваем ее с динамической грузоподъемностью выбранного подшипника для 1 и 2 опоры. При положительном результате проверки подшипников следует продолжить расчеты вала. В противном случае необходимо выбрать другие подшипники и выполнить корректировку длиновых размеров вала и предыдущих расчетов.

Поиск по сайту: