2.8.Остаточний розрахунок вала.

Розрахунок зводиться до визначення реакцій які виникають в опорах та найменшого діаметра вала. Розрахунку підлягає предшпиндельний вал, як найбільш навантажений.

Рисунок 2.9 Кінематична схема валу, що розраховується.

Визначаємо окружні та радіальні зусилля, які виникають при зачепленні коліс.

Мкр=286 Н.х м.

z1=23 m=3.5 мм

z2=85 m=2.5 мм

Визначаємо окружні та радіальні зусилля які виникають при зачеплені коліс.

Ft= (2.37)

Ft1= =7105 Н

Ft2= =2691 Н

Радіальні сили.

Fr=Ft(tgα х ρ°), Н (2.38)

де tgα – кут зачеплення,

ρ=5° - кут тертя

tg20=0.446

Fr1=7105(0.446х5)=15844 Н

Fr2=2691(0.446х5)=6000 Н

Визначаємо реакції які виникають в опорах у горизонтальній та вертикальній площинах, для цього складаємо схему навантаження валу.

Рисунок 2.10 Схема навантаження вала.

Визначаємо реакції опор в горизонтальній площині.

=Ft1 x l1+Ft2 x(l-l2)- x l=0 (2.39)

= , Н (2.40)

=Ft2 x l2+Ft1 x(l-l1)- x l=0 (2.41)

= , Н (2.42)

= =5263 Н

= =4533 Н

Перевірка:-5263+7105+2691-4533=0

Визначаємо реакції опор в вертикальній площині.

=Fr1 x l1-Fr2 x(l-l2)- x l=0 (2.43)

= , Н (2.44)

=-Fr2 x l2+Fr1 x(l-l1)- x l=0 (2.45)

= , Н (2.46)

= =1083 Н

= =8761 Н

Перевірка: 8761-15844+6000+1083=0

Визначаємо сумарні реакції в опорах.

∑RA= , Н (2.47)

∑RВ= , Н (2.48)

∑RA= =9864 Н

∑RВ= =5373 Н

Визначаємо момент згину.

МзгА=∑RА х l, Н. х м. (2.49)

МзгВ=∑RВ х l, Н. х м. (2.50)

МзгА=9864 х 0.180=1775 Н. х м.

МзгВ=5373х 0.05=268 Н. х м.

Визначаємо приведений момент.

Мкр= , Н. х м. (2.51)

Мкр= =289 Н. х м.

Визначаємо мінімальний діаметр вала.

dmin=10 , мм (2.52)

П=1.4 – коефіцієнт запасу міцності

σ-1=260 МПа – допустиме напруження для сталі 45

dmin=10 =24 мм

Приймаємо діаметр валу ø40 мм як на базовій моделі.