Проверочный расчет валов редуктора
В разделе 5 показан ориентировочный расчет валов. В результате этого получены их примерные размеры для нормального расположения внутри редуктора. Теперь необходимо проверить каждый вал на прочность.
В ходе расчетов будем руководствоваться исходными данными, приведенными в предыдущем разделе.
8.1. Проверочный расчет тихоходного вала
Расчетная схема – межопорная (рис.6).
Рис.6. Расчетная схема тихоходного вала.
Изгибающие моменты в опасных сечениях вала:
Суммарные изгибающие моменты:
Материал вала: сталь 45.
Введем коэффициент запаса прочности: nt = 2.5.
Напряжения изгиба и кручения в первом опасном сечении:
Эквивалентные напряжения в первом опасном сечении:
Напряжения изгиба и кручения во втором опасном сечении:
Эквивалентные напряжения во втором опасном сечении:
Как видно, в обоих опасных сечениях эквивалентные напряжения меньше, чем допускаемые, следовательно вал способен воспринимать заданную нагрузку в заданных условиях.
8.2. Проверочный расчет промежуточного вала
Расчетная схема – межопорная (рис.7).
Рис.7. Расчетная схема промежуточного вала.
Суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях:
Материал вала: сталь 45.
Введем коэффициент запаса прочности: nt = 2.5.
Напряжения изгиба и кручения в первом опасном сечении:
Эквивалентные напряжения в первом опасном сечении:
Напряжения изгиба и кручения во втором опасном сечении:
Эквивалентные напряжения во втором опасном сечении:
Как видно, в обоих опасных сечениях эквивалентные напряжения меньше, чем допускаемые, следовательно вал способен воспринимать заданную нагрузку в заданных условиях.
8.3. Проверочный расчет быстроходного вала
Так как вал имеет специфическую форму, то имеет смысл проверить два его сечения: тонкостенное сечение на кручение и участок перехода вала в шестерню. На рис. 8 показана форма вала, а на рисунке 9 его расчетная схема.
Рис.8. Эскиз быстроходного вала
Рис.9. Расчетная схема быстроходного вала.
Определение напряжений в сечении Б-Б:
Определение напряжений в сечении А-А:
Материал вала: сталь 45.
Введем коэффициент запаса прочности: nt = 2.5.
Как видно, в обоих опасных сечениях эквивалентные напряжения меньше, чем допускаемые, следовательно вал способен воспринимать заданную нагрузку в заданных условиях.