3. Расчетная схема ведущего вала

Вертикальная плоскость XOY:

−Fаı∙0,5∙dı= 0 ;

= = 755 Н.

+Fаı∙0,5∙dı= 0 ;

= = − 325 Н.

Проверка правильности определения опорных реакций для ХОY: 755 − 1080 + 325 = 0.

Горизонтальная плоскость XOZ:.

;

= 2861 Н.

;

= – 1331 Н.

Проверка правильности определения опорных реакций для ХОZ: 2861 − 2910 − 1331 + 1380 = 0.

Определение реакции опор ведомого вала

Определение консольной силы :

, F_М2=125 ∙ = 2883 ≈ 2880 Н.

Расстояния между точками приложения активных и реактивных сил:

l₄ = 53 мм;

l₅ = 53 мм;

l₆ = 108 мм.

3. Расчетная схема ведомого вала

Вертикальная плоскость XOY:

−Fаz∙0,5∙dz = 0 ;

= = 1508 Н.

−Fаz∙0,5∙dz= 0 ;

= = − 428 Н.

Проверка правильности определения опорных реакций для ХОY: = 428 + 1080 − 1508 = 0.

Горизонтальная плоскость XOZ:

;

= − 4359 Н.

;

= 4389 Н.

Проверка правильности определения опорных реакций для ХОZ: = 4389 − 2910 − 4359 + 2880 = 0.

Построение эпюр изгибающих моментов ведомого вала

Моменты по оси Z:

Участок :

;

М_х1| _х1=0 = 0 ;

М_х1| _х1= 53 = − 428 ∙ 53 ∙ 10³ = − 23 Нм.

Участок :

М_х2| _х2=0 = 0 ;

М_х2| _х2= 53 = − 1508 ∙ 53 ∙ 10³ = − 80 Нм.

Моменты по оси Y:

Участок :

;

М_х1| _х1=0 = 0 ;

М_х1| _х1= 53 = − 4389 ∙ 53 ∙ 10³ = − 233 Нм.

Участок :

∙ (53 + х₂) + F_t ∙ x₂;

М_х2| _{х2= 0} = − 4389 ∙ (53 + 0) + 2910 ∙ 0 = − 233 Нм;

М_х2| _х2= 53 = − 4389 ∙ (53 + 53) + 2910 ∙ 53 = − 311 Нм.

Участок :

;

М_х3| _х3=0 = 0 ;

М_х3| _х3=108 = − 2880 ∙ 108 = − 311 Нм.

Суммарный изгибающий момент:

M_∑ ( C ) = 0 Нм;

M_∑ ( К₁ ) = = 234 Нм;

M_∑ ( К₂ ) = = 246 Нм;

M_∑ (D ) = = 311 Нм;

M_∑ ( L ) = 0 Нм.

3. Эпюра изгибающих моментов ведомого вала

М_max=311 Нм – наибольший изгибающий момент.

Проверочный расчет ведомого вала Проверка опасного сечения на прочность по напряжениям изгиба и кручения

3. Механическая характеристика материала ведомого вала.

Марка стали	Диаметр заготовки, мм, не более	Твёрдость НВ, не ниже	Механические характеристики, МПа					Коэффициенты
45	любой	180	600	320	280	250	150	0,05	0

Напряжение изгиба:

; ∙ 2,2 = 32 МПа,

где М_max – опасная нагрузка,

= 2,2 – коэффициент перегрузки,

=0,1∙60³ = 21600 мм³ – осевой момент сопротивления (при сечении вала, в месте шпоночной канавки); – диаметр вала в опасном сечении.

Напряжение кручения:

; ∙ 2,2 = 27 МПа.

=0,2∙60³ = 43200 мм³ – полярный момент сопротивления.

Напряжение растяжения (сжатия):

; ∙ 2,2 = 7,3 МПа.

Эквивалентное напряжение:

; = 61 МПа.

Расчетный запас прочности:

; = 5,2 ≥ ,

где – предел текучести материала вала,

– допускаемый запас статической прочности.