Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Февраля 2013 в 18:40, контрольная работа
Задача 1. Рассчитать сегментную шпонку для соединения двух валов гильзовой муфтой и подобрать их по ГОСТу. Материал деталей – сталь 5. Соединение работает в условиях плавного приложения крутящего момента Т.
Данные: Т= 90 Н*м; d = 60 мм
Решение:
По справочнику для шпонки стали 5 выписываем дополнительные значения (по d вала):
Сечения шпонки: b=18 мм; h= 11 мм
Глубина паза вала: =9 мм; шпонки =5,4 мм.
Используя формулы табл. 15.2 [1] находим линейные перемещения сечения «1» вала под шестерней:
От радиальной
силы
= 3621,9 Н, при d = 45 мм получаем:
= 0,0165 мм;
От радиальной консольной силы со стороны муфты при среднем значении диаметра d = 45 мм получаем: = 0,0132 мм.
При самом плохом
из вариантов направления
Допустимый
прогиб [y] = 0,01·m = 0,01·3 = 0,03
Условие жесткости соблюдается; .
Угловое перемещение вала (угол закручивания
сечения) выражается формулой
. Здесь G = 8·104 МПа;
полярный момент инерции
= 4,03·105 мм4.
Получаем
= 3,92·10-4 рад; допускаемый
угол закручивания
= 0,001 рад; т. е. условия жесткости вала
соблюдаются.
Радиальные
силы, действующие на подшипники со
стороны вала:
= 1085,3 Н;
= 1558,2 Н.
Предварительно назначаем
Для более нагруженного подшипника
«В» по формуле находим эквивалентную
нагрузку:
; здесь V = 1 (вращается внутреннее кольцо);
принимаем коэффициент Кб = 1 (спокойная
нагрузка);
= 1 (температура до 1000).
Осевая сила на подшипник не действует;
тогда значения коэффициентов по
табл.16.5 [1] будут X = 1 и Y = 0;
эквивалентная нагрузка будет
= (1·1·1558,2+0)·1·1 = 1558,
По табл. 8.10 [1] для режима работы III коэффициент μ = 0,18; Расчетная долговечность = 0,18·30000 = 5400 ч.
По формуле (16.32) [1] ресурс
= 6·10−5·954,9·5,4·103 = 361
По формуле (16.27)
= 11,1 кН < Cr = 25,6 кН.
Динамическая грузоподъемность подшипника достаточна.
Список литературы
Москва «Машиностроение» 2007