Определяем реакции в опорах в горизонтальной плоскости.
;
.
Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.
Определяем реакции в опорах в вертикальной плоскости.
,
.
,
.
Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости.
Просчитываем два предполагаемых опасных сечения I-I под колесом ослабленное шпоночным пазом, и сечение II-II рядом с подшипником, ослабленное галтелью.
Материал вала – сталь 45; улучшенная , .
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
Рисунок 1 – Эпюры нагружения тихоходного вала
Определим коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях.
Сечение I-I
Общий коэффициент запаса прочности:
.
Определим коэффициенты запаса прочности:
где - амплитуды составляющих переменных составляющих циклов напряжений;
- постоянные составляющие, [1];
- коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости, для среднеуглеродистой стали [1];
- масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности, [1];
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.
,
.
По таблице определим коэффициенты: [1].
Общий коэффициент запаса прочности:
.
Условие выполнено.
Сечение II-II
,
.
По таблице определим коэффициенты: [1].
Общий коэффициент запаса прочности:
.
Условие выполнено.
Проверочный расчет подшипников
Диаметр в месте посадки подшипника d=140мм.
Н,
Предварительно назначаем шариковые радиальные однорядные подшипники, условное обозначение 228 по ГОСТ 8338-75, для которых по каталогу C=165000 Н, С0=122000 Н.
Эквивалентная нагрузка
где Х – коэффициент радиальной нагрузки, X=1;
Y – коэффициент осевой нагрузки, Y=0;
V – коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо подшипника вращается,V=1 [1];
Kδ – коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки, Kδ=1,2 [1];
КТ – температурный коэффициент, КТ =1,05 [1].
Динамическая грузоподъёмность по формуле:
где Lh - суммарное время работы передачи, Lh=37440;
n – частота вращения вала, n=20мин-1.
Рассчитанная динамическая грузоподъёмность меньше паспортного значения С.
Проверяем подшипник по статической грузоподъёмности.
.
Условие соблюдается.
*Список использованной литературы
1. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высш. шк., 1991. – 382 с.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Справочное пособие. Часть 2. / А. В. Кузьмин, Н. Н. Макейчик, В. Ф. Калачев и др. - Минск: Высшая школа, 1982. - 334 с.
3. Детали машин: Атлас конструкций./Под редакцией Д. Н. Решетова. - М.: Машиностроение, 1979. -367 с.