Проверочный расчёт валов

 

Определение сил в зацеплении закрытой передачи и консольных сил

Таблица 5.1 – Силы в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи

Сила в зацеплении	Значение силы, Н
На шестерне	На колесе
Расчётная формула	Расчётное значение	Расчётная формула	Расчётное значение
Окружная		1422,588		1422,588
Радиальная		31,496		31,496
Осевая		414,921		414,921

 

где Т₂ – вращающий момент на тихоходном валу редуктора, ;

d₂ – делительный диаметр колеса, мм;

α – угол зацепления, α = 20⁰

^B угол наклона зубьев

Определяем реакции в подшипниках тихоходного вала

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

Дано: F_t2 =1422,588; F_r2 = 31,496; ; F_оп = 750 Н; d=0,132 м;.

Значение и следует выбрать на эскизной компоновке. Значение следует выбрать из 3 расчетного пункта

(5.1)

 

где длина третей ступени тихоходного вала, мм

B ширина подшипника тихоходного вала, мм

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

Значение определяется по формуле

(5.2)

где – длина первой ступени тихоходного вала

– длина второй ступени тихоходного вала

B – ширина подшипника тихоходного вала, мм

1. Вертикальная плоскость

А) определяем опорные реакции,Н

; ;

Н

 

;

 

Проверка: ;

 

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характер-ных сечениях 1…4,

; ; ; ;

Н∙м,

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

Н∙м.

2. Горизонтальная плоскость

а) Определяем опорные реакций,Н

;

Н

;

Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характер-ных сечениях 1…4,

; ; ;

 

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

3. Строим эпюру крутящих моментов

4.Определяем суммарные радиальные реакции

5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагружен- ных сечениях,

;

;

;

Н∙м,

 

Определяем нормальные напряжения, изменяющиеся по симметрично-му циклу:

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

(5.1)

где М_max – максимальный суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, ;

W_нетто – осевой момент сопротивления основного сечения вала, мм³

Значение определяется в зависимости от геометрических особенностей опасного сечения тихоходного вала определяется по формуле:

Для круглого сечения вала со шпоночной канавкой

(5.2)

 

где – диаметр тихоходного вала под колесо,мм

b, - геометрические размеры тихоходной канавки,мм

 

 

(5.3)

 

Определяем касательные напряжения имеющихся по нулевому циклу:

(5.4)

где М_к – крутящий момент, ;

W_рнетто – полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³

Для круглого сечения вала со шпоночной канавкой

(5.5)

где – диаметр тихоходного вала под колесо,мм

b, - геометрические размеры тихоходной канавки,мм

 

Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для валов без поверхностного упрочнения

(5.5)

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

(5.6)

где и - коэффициенты напряжений, равны и

К_d– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения

принимается по таблице 5.2 в зависимости от диаметра вала

К_F– коэффициент пределов выносливости влияния шероховатости;К_F=1

Определяем предел выносливости в расчётном сечении вала

, (5.7)

, (5.8)

где и - пределы выносливости, Н/мм2, Н/мм²

 

Н/мм²

Н/мм²

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и каса- тельным напряжениям

, (5.9)

 

, (5.10)

 

Изм.

ЛистЛист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

 

Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

 

(5.11)

где [S] – допускаемый запас прочности вала. [S] =1,6…2,1,