Реферат: Расчет вала и разработка конструкции вала

Расчётно-графическая работа

по дисциплине «Детали машин»

Тема:

«Расчет вала и разработка конструкции вала»

Постановка задачи

Для заданной схемы нагружения вала:

— рассчитать реакции подшипников;

— построить эпюры изгибающих и крутящего моментов;

— определить диаметры и разработать конструкцию вала;

— выбрать подшипники качения;

— сравнить их долговечность с их минимально допустимым значением.

Исходные данные:

-угол наклона зубьев; — угол профиля зубьев; n1 =1200об./мин

Силы:

;

-диаметр

;

-расстояние

1Определим силы реакций в подшипниках из условий равновесия:

; ; ; ; ;;

для подшипника №1 в плоскости YZ:

;

кH;

— для подшипника №2 в плоскости YZ:

;

кH;

проверим условие равновесия

;

Условие равновесия выполняется.

— для подшипника №1 в плоскости XZ:

;

кН;

— для подшипника №2 в плоскости XZ:

;

кН

проверим условие равновесия

;

Условие равновесия выполняется.

2. Определяем эпюры на сжатых волокнах.

Эпюра :

;

Эпюра :

;

Н мм

3. Эпюра крутящих моментов :

Н мм

Изобразим эпюру графически на Рис. 2

Рис. 2 – Эпюра крутящих моментов.

4. Определим суммарные реакции в подшипниках.

кН

5. Определим dmin вала из расчета на чистое кручение по пониженному допускаемому напряжению (без изгиба) по формуле 8.16:

где — допускаемое напряжение на кручение, в соответствии с указанием [1, c.161],

— крутящий момент;

тогда мм

По стандартному ряду [1, c.162] принимаем мм

Назначаем . Выбираем подшипники по таблице П6 [1, c.399], шарикоподшипники радиально-упорные, (поскольку есть осевая сила), особолегкой серии, , №36105.

Нагрузочная способность:

— динамическая ;

— статическая .

Выполним эскиз вала:

Рис. 3. Эскиз вала

6. Определяем грузоподъемность подшипника по наиболее нагружнной опоре 1 и его долговечность.

Определим эквивалентную нагрузку действующую на подшипник по формуле 9.3

где — температурный коэффициент при ;

— коэффициент условий работы подшипника по таблице 9.19 [1, c.214];

— коэффициент при вращении внутреннего кольца;

— коэффициенты радиального и осевого нагружения.

Определим отношение и сравним со значением ;