Реакции в горизонтальной плоскости (RГ1 и RГ2).
По схеме горизонтальной плоскости (XOZ) составим уравнение равновесия относительно опоры 1: ∑ m 1 = 0.
Раскроем это уравнение, используя действующие в этой плоскости силы.
, откуда 
.
Уравнение равновесия относительно опоры 2: ∑ m 2 = 0.
, откуда 
.
Для проверки правильности решения используем уравнение статики о сумме проекций сил: ∑ Х=0. Раскрывая это уравнение, получим
Равенство свидетельствует о том, что реакции определены правильно.
Аналогично выполняется расчет для схемы в вертикальной
плоскости (YOZ). Здесь действуют сила Т2 и изгибающий момент от силы A2.
,
откуда
откуда
Проверка:
Плоскость действия муфты.
откуда
откуда
Проверка:
Полученные значения составляющих реакции по плоскостям разложения в каждой из опор позволяют определить радиальные нагрузки в подшипниках. Для этого нужно сложить полученные составляющие с учетом направления их действия.
На подшипнике 1:
На подшипнике 2:
Полученные значения радиальных нагрузок R*r1 и R*r2 определены при работе зубчатой передачи на максимальном крутящем моменте. Теперь для оценки ресурса подшипников необходимо учесть фактический режим эксплуатации передачи, предусмотренный техническим заданием. Это достигается расчетом приведенной нагрузки Rr на наиболее нагруженный из подшипников:
Проверка на воздействие осевых сил:
Следовательно, осевые силы не влияют на работу подшипников.
Достаточность выбранного для эскиза подшипника при данных условиях эксплуатации проверяется по следующему условию: коэффициент грузоподъёмности Сr подшипника приведенный в его паспорте (см приложение 4), должен быть не меньше, чем требуемый по условиям эксплуатации Стреб:
Для радиальных подшипников при отсутствии влияния осевых сил
Срок службы в часах Lh определяется следующим образом:
где L-заданный техническим заданием срок службы в годах,
tсут - время работы в сутки в часах (см. график режима работы),
260- число рабочих дней в году,
n2 -частота вращения ведомого вала об/мин,
Кσ -коэффициент безопасности, определяется для нужного типа механизма по таблице 1,3. Для одноступенчатых редукторов его значение установлено в диапазоне 1,3-1,4 в зависимости от требуемого уровня надежности в эксплуатации.
Оценка ресурса вала
При совместном действии изгибающих и крутящих моментов возникает сложное напряженное состояние, и условие прочности для вала должно быть записано с использованием теории прочности:
,
для круглого сечения вала
Полученное значение σЭКВ будет равно σЭКВмах.
Значение 
подставляют в условие прочности и раскрывают формулу 
.
.
Отсюда следует, что сталь, применяемая для изготовления вала должна иметь предел текучести
Значение коэффициента принимается завышенным n= 3-4, чтобы обеспечить прочность при циклических напряжениях.
Определив по формуле требуемое значение предела текучести σТ, из справочника выбирают соответствующую марку стали и выписывают для нее механические характеристики необходимые для оценки ресурса вала:
| Марка стали | 
| 
| 
| 
| 
| Коэффициент 
|
| МПа | Мпа | |||||
| - | 230-320 | 146-190 | 0,06 |
Список литературы
1. Методические указания к выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Основы проектирования и конструирования» для студентов специальности 060800. «Проектирование закрытой зубчатой передачи с заданными параметрами». Составитель О. Ф. Трофимов, проф., МГИУ, М.: 2006.
2. Трофимов О.Ф. Конструирование механической системы. Построение сборочного чертежа: Учебно-методическое пособие. – М.: МГИУ, 2006.- 60с.