3. Ведомый вал

Рассчитать ведомый вал двухступенчатого цилиндрического косозубого редуктора с раздвоенной быстроходной ступенью и проверить его усталостную прочность.

Исходные данные для расчетов валов

Наименование величины	Обозначения	Значения
Усилия, Н: Окружное Радиальное Осевое	Ft2 Fr2 Fa2	4544,4 1670,3 638,7
Момент крутящий, Нм	Т3	1196,5
Диаметр делительной окружности шестерни, мм	d4	331,2
Расстояние по схеме, мм	l l1 l2	350 175 175
Допускаемые напряжения, МПа При изгибе При кручении	[u] [τкр]	70 20
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений: При изгибе При кручении	К Кτ	1,75 1,5
Масштабные коэффициенты: При изгибе При кручении	ε ετ	0,86 0,74
Коэффициенты асимметрии цикла: При изгибе При кручении	ψ ψτ	0,2 0,1
Пределы выносливости, МПа: При изгибе При кручении	-1 τ-1	260 150

1. Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Проверка:

2. Опорные реакции в вертикальной плоскости:

Проверка:

Суммарные реакции

3. Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

1 участок AC

4. Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

1 участок AC

2 участок BC

5. Суммарный изгибающий момент в сечении D (т.к. оно наиболее нагружено)

6. Диаметр вала в месте посадки колеса тихоходной ступени определяется по формуле:

Ослабление сечения вала пазом под шпонку необходимо компенсировать увеличением диаметра вала на 8%. Окончательно принимаем по ГОСТ 6636-69 диаметр

7. Диаметры цапф под подшипниками принимается на 2…3 мм меньше и должен быть кратным 5. Принимаем

8. Нормальное напряжение в опасном сечении вала под шестерней для симметричного цикла равно

где момент сопротивления равен

9. Касательные напряжения для отнулевого цикла равны

где момент сопротивления при кручении равен

10. Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

11. Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

12. Общий коэффициент запаса прочности

F_t2

F_r2

Y

B

A

X

X

Y

F_a2

d₄

l₁

l₂

R_Bx=2272.2 H

F_t2=4544.4 H

R_Ax=2272.2H

501690.64

C

M_y, Нмм

F_r2=1670,3 H

R_Ay=1137.35 H

R_By=532.95 H

F_a2*(d₄/2)=105768.72 Hмм

B

C

A

M_x, Нмм

93266,25

199036,25

Рис. 6. Схема ведомого вала