Конструирование вала ролика

Рис.4.3. Расчетная схема вала.

Для опоры вала выбираем радиально-упорный сферический шарикоподшипник 1317. Данный подшипник выносит радиальные и небольшие осевые нагрузки. Благодаря способности самоустанавливаться, оси допускают несоосность посадочных мест (переносы) до 2 – 3.

Рис. 4.4. Шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный ГОСТ 2720-75

d=85 мм. B=41 мм. С=97,5 kH.

D=180мм. e=0,22мм. =48,5kH.

Опора B более нагружена, чем опора С, поэтому расчет будем вести для опоры В.

Эквивалентная нагрузка:

при

, (4.25)

где:

V=1- коэффициент при вращении внутреннего кольца;

- коэффициент безопасности;

- коэффициент температурный;

(H)

Номинальная долговечность в часах:

, (4.26)

где:

P=3. -показатель степени для шарикоподшипника.

(часов.)

Номинальная долговечность в годах:

(лет.)

Выбранный подшипник подходит.

Долговечность соответствует 90%-ной надежности и распространяется на обычные подшипниковые стали при нормальных условиях эксплуатации.

Уточненный расчет вала

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S

для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями . Прочность соблюдена при .

Материал вала – сталь 4,5, термическая, обработка – улучшенная.

Предел прочности =730 МПа.

Предел выносливости при симметрическом цикле изгиба, МПа:

(MПа.)

Предел выносливости при симметрическом цикле касательных напряжений,

МПа:

(МПа.)

Сечение А-А.

Диаметр вала в этом сечении 75 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки по и

Масштабные факторы и; коэффициенты и .

Осевой момент сопротивления сечения ((мм.), (мм.)),мм:

(мм)

Полярный момент сопротивления сечения, мм:

(мм)

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменения по

симметрическому циклу.