5 Проверочный расчёт валов

Определение сил в зацеплении закрытой передачи и консольных сил

Таблица 5.1 – Силы в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи

Сила в зацеплении	Значение силы, Н
	На шестерне		На колесе
	Расчётная формула	Расчётное значение	Расчётная формула	Расчётное значение
Окружная		1422,588		1422,588
Радиальная		31,496		31,496
Осевая		414,921		414,921

где Т₂ – вращающий момент на тихоходном валу редуктора, _;

d₂ – делительный диаметр колеса, мм;

α – угол зацепления, α = 20⁰

^B угол наклона зубьев

Определяем реакции в подшипниках тихоходного вала

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

Дано: F_t2 =1422,588; F_r2 = 31,496; ; F_оп = 750 Н; d=0,132 м;.

Значение и следует выбрать на эскизной компоновке. Значение следует выбрать из 3 расчетного пункта

(5.1)

где длина третей ступени тихоходного вала, мм

B ширина подшипника тихоходного вала, мм

Значение определяется по формуле

(5.2)

где – длина первой ступени тихоходного вала

– длина второй ступени тихоходного вала

B – ширина подшипника тихоходного вала, мм

1. Вертикальная плоскость

А) определяем опорные реакции,Н

; ;

Н

;

_{Проверка}: _;

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характер-ных сечениях 1…4,

; ; ; ;

Н∙м,

Н∙м.

2. Горизонтальная плоскость

а) Определяем опорные реакций,Н

;

Н

;

Н

Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характер-ных сечениях 1…4,

; ; ;

_3. Строим эпюру крутящих моментов

4.Определяем суммарные радиальные реакции

_{5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагружен- ных сечениях,}

;

;

;

Н∙м,

Определяем нормальные напряжения , изменяющиеся по симметрично-му циклу:

(5.1)

где М_max – максимальный суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, _;

_{Wнетто – осевой момент сопротивления основного сечения вала, мм3}

Значение определяется в зависимости от геометрических особенностей опасного сечения тихоходного вала определяется по формуле:

Для круглого сечения вала со шпоночной канавкой

(5.2)

где – диаметр тихоходного вала под колесо,мм

b, - геометрические размеры тихоходной канавки,мм

(5.3)

Определяем касательные напряжения имеющихся по нулевому циклу:

(5.4)

где М_к – крутящий момент, _;

_{Wрнетто – полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм3}

Для круглого сечения вала со шпоночной канавкой

(5.5)

где – диаметр тихоходного вала под колесо,мм

b, - геометрические размеры тихоходной канавки,мм

_{Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для валов без поверхностного упрочнения}

(5.5)

(5.6)

_{где и - коэффициенты напряжений, равны и}

_{Кd – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения}

принимается по таблице 5.2 в зависимости от диаметра вала

_{КF – коэффициент пределов выносливости влияния шероховатости;КF =1}

_{Определяем предел выносливости в расчётном сечении вала}

, (5.7)

_, (5.8)

_{где и - пределы выносливости,} Н/мм2 _, Н/мм²

Н/мм²

Н/мм²

_{Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и каса- тельным напряжениям}

, (5.9)

, (5.10)

_{Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении}

(5.11)

_{где [S] – допускаемый запас прочности вала. [S] = 1,6…2,1,}