4.1.1. Расчет опорных реакций вала
a- расстояние от правой опоры до средней плоскости колеса, мм:
x- расчетная консоль, мм:
L-расчетный пролет вала, мм:
a = 59,5 мм; L = 119мм; x = 133 мм (из эскизной компоновки редуктора).
а) горизонтальная плоскость(XOY):
Fм
Ft
T2
RAy
A
B
RBy
Проверка:
б) вертикальная плоскость (XOZ):
Проверка:
в) суммарные реакции:
4.1.2. Построение эпюр изгибающих моментов
а) горизонтальная плоскость(XOY):
1 участок
,
2 участок
,
3 участок
,
б) вертикальная плоскость(XOZ):
1 участок
,
2 участок
,
в) суммарный изгибающий момент:
,
,
.
Ft
Fм
A
B
RB
FR
T2
RA
a
x
L
Ft
XOY
RAy
FM
D
B
C
A
RBy
X1
X2
X3
592
623
,Нм
RAz
XOZ
FR
119
,
Нм
592
634
,Нм
1266
Т2,
Нм
Рис 1. Схемы нагружения ведомого вала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, эпюры изгибающих моментов в этих плоскостях и эпюра крутящего момента.
Построенная эпюра
изгибающих моментов указывает на то,
что наибольший суммарный момент возникает
в месте установки колеса (на этом же
участке находится опасное сечение):
Расчет приведенного момента:
Предварительное значение диаметра вала в опасном сечении (диаметр под подшипником)
,
где
допускаемое
напряжение изгиба,
,
Диаметр опасного
сечения (значение получено с эскизной
компоновки):
.
4.1.3. Определение коэффициента запаса прочности
Расчет вала на статическую прочность производят во избежание появлений пластических деформаций с учетом возможных кратковременных перегрузок.
Расчет производится
по сечению с большим значением суммарного
изгибающего момента:
а) Напряжение изгиба:
,
где
-
коэффициент перегрузки,
.
W-осевой
момент сопротивления сечения,
.
,
где
диаметр опасного сечения у цапф вала
под подшипниками.
.
б) Напряжение кручения:
где
полярный
момент сопротивления сечения,
.
;
.
в) Напряжение от сил, действующих в осевых направлениях:
Так как в прямозубой
передаче осевые силы отсутствуют
.
г) Эквивалентное напряжение в опасном сечении (по IV энергетической теории прочности):
д) Расчетный запас статической прочности:
,
где
-
предел текучести,
;
статическая
прочность обеспечивала.