Ескізна компоновка черв’ячний вал-підшипник

Підшипник №

С_табл= кН; е= ; Y= ;

ø ø d_a1 d ø

5 5

b₁ L·_хв=1.5 d

Схема навантаження черв’ячного валу

F₁

F_a F_k

F_r

M₁

L₁ L₂ L_k=d+0.5*B

L

Рис. 3

Виконується ескізна компоновка і схема навантаження валу черв’ячного або косозубого циліндричного зуб. колеса.(див. рис. 1 і 1а відповідно)

13.3. При розрахунках валів редукторів загального призначення необхідно враховувати консольні навантаження F_k­, які прикладені посередині посадочного місця валу l_k=1,5∙d_в і приймаються для розрахунків по ГОСТ 16162-78 слідуючими:

• для швидкохідних валів одноступінчатих редукторів

F_k=50 ; H при Т 25 Н∙м

F_k=80 ; H при Т від 25 до 250 Н∙м

F_k=125 ; H при Т 250 Н∙м

Розрахунок валу черв’ячного і косозубого циліндричних коліс.

13.4. По схемі навантаження валу черв’ячного колеса визначаю опорні реакції в т.А і В за допомогою рівнянь рівноваги статики для просторової системи сил.(див.рис.1)

;

13.5. Визначається момент згинання валу від осьового навантаження черв’ячного або косозубого колеса

М_а=F_a·0.5·d_k

13.6. Будуються епюри моментів кручення і згинання (рис.4)

Г оризонтальна площина

R_At F_t R_Bt M

D

A C B

L₁ L₂ L_k

Епюра М_у

M_y M_ymaxc=R_At·L₁

+

0 Епюра Т_к 0

+

0

M_a Вертикальна площина

R_Ar F_r R_Br F_k

A C B D

Епюра М_х

M_y M_xc M_x

+

0

−

M_xb

рисунок 4

Для побудови епюр М_зг і Тк. складові опорних реакцій можуть бути визначені інакше, ніж у пункті п. 13.4, а саме для плоскої системи паралельних сил (див. рис.3).

Горизонтальна площина

Мyc=0,5Ftl1

Вертикальна площина

М_хв=−F_k·L_k

M_xmax=R_Ar·L₁+M_a=М_хс

Максимальні напруження згинання становлять:

Визначаються напруження:

• стискання

• згинання

• кручення

Визначаються напруження від сумісної дії кручення-згинання-стискання

Перевіряється статична міцність валу

де

межа текучості матеріалу валу

13.7. Перевіряється міцність валу без урахування напружень стискання

де σ_Т − границя текучості матеріалу валу

13.8. Жорсткість валу на кручення перевіряється за умови

;

− конструкторські норми допустимої величини кута закручування, тоді для дільниці цього валу, яка зкручується допустимий кут закручування становитиме

φ_adm=0.5·(L­₂+L_k); град.

де L_з=L₂+L_k G=8·10⁴ МПа

13.9. Приклад розрахунку черв’яка черв’ячної пари.

Виконується ескізна компоновка черв’ячний вал-опори і визначається розрахункова схема (див. рис. ;4,2)

y

F_t R_by F_k

R_Ax R_Ay C F_d

R_Az d z

A F_r

x R_bx

L₁ L₂ L_k=1.5d_b

Рис. 5 Схема навантаження черв. валу

За умови рівноваги просторової системи сил визначаються опрні реакції

;

тут F_k − див п. 13.3.

13.10. Визначається момент згинання валу від осьового навантаження черв”яка

M_a=F_a·0.5·d₁

13.11. Далі розрахунки виконуються за пунктами 13.6¸13.8.

13.12. Приклад розрахунку консольного валу з конічним зуб. колесом.

Виконується ескізна компоновка (див. рис. 7), вал-шестірня конічна-опориі схема навантаження (див. рис. 7;6)

F_t y

F_a C

R_Ay R_By F_k

δ F_r A B

R_Az R_Ax R_Bx z

x

L₁ L₂ L_k

Рис. 6 Схема навантаження консольного валу

Із умови рівноваги для просторової системи сил визначаються опорні реакції

;

13.13. Визначається момент згинання від дії осьового навантаження

M_a=F_a·0.5·d_cp

13.14. По схемі навантаження будуються епюри моментів кручення

і згинання (див. рис. 6,7)