Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчеты двухступенчатого

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
24.01.2021
Размер:
924.85 Кб
Скачать

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

F

953H

r1

 

- радиальная сила быстроходной ступени.

Расчетная схема вала червячного колеса приведена на Рисунке 1.

Определяем реакции в опорах плоскости XZ

М1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft1 l1 Fx2

(l1 l2 ) 0

,

 

 

 

F

 

l

 

2577 70

722H

 

 

 

R

 

 

t1

 

1

 

 

 

 

x2

l

 

l

 

70 180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

М 2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft1 l2 Rx1 l1 l2 0 ,

 

 

 

 

F

 

l

2

 

2577 180

1855H

 

 

 

R

 

 

t1

 

 

 

 

 

 

 

x1

l

 

l

 

70 180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

piz 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rx1 Ft1 Rx2

0 ,

 

-722+2577-1855=0 0=0.

Определяем реакции в опорах плоскости YZ М1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

l F

 

d1

R

 

l l

 

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

1 a1

2

 

y 2

1

2

 

 

 

 

F

l

F

d

1

 

953 70 467

40,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

1

 

a1

2

 

 

 

 

2

229H

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2

 

l

l

 

 

 

70 180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М 2 0

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

d

F

l

 

R

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

2

 

r1

 

2

 

y1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

l

 

F

d

953

180 467

40,65

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

 

2

 

a1

2

 

 

 

 

2

 

724H

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y1

 

l

l

 

 

70

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

2

 

 

 

0

,

(3.5)

Проверка:

piy

=0,

Ry1 Fr1 Ry 2

0

,

(3.6)

-229+953-724=0, 0=0.

Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:

М

ГБ Б

 

R

l

X1

1

1855 0,070 130H

м

;

М

Г

R

X 1

(l

l

) F

 

 

1

2

t

Построим эпюры плоскости:

l

2

1855 (0,070 0,18) 2577 0,18 0H

 

 

крутящих и изгибающих моментов

м .

в вертикальной

 

RY 1 l1

 

F

 

d

1

724

0,070

467

0,04065

41H м .

М в Б Б

a1

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опасным сечением является сечение Б-Б:

Миз

2

2

,

М2

Мв

где М2 130Н м , Мв 50Н м .

М из 1302 502 139Н м .

Из условия прочности:

F М из3 [ F ] ,

0,1d

(3.7)

(3.8)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

 

 

 

 

 

 

 

d f 1

3

 

Миз

 

 

,

(3.9)

 

 

 

 

 

 

 

0,1 F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где F =310МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

139

10

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d f 1

 

 

16,5мм .

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1 310

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По расчету d f 1

35,65мм , что значительно больше расчетного.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Расчетная схема ведущего вала

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

3.3.2 Расчеты ведомого вала быстроходной ступени

Рисунок 2 – Расчетная схема ведомого быстроходной ступени

Из предыдущих расчетов:

Ft 2 2577H

ступени;

F

467H

a 2

 

,

,

Ft 3 7225H -

окружная сила ведомого вала быстроходной

Fa3 467H -

осевая сила ведомого вала в зацеплении

быстроходной ступени;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Fr 2

953H

,

F

953H

r 3

 

- радиальная сила ведомого вала быстроходной

ступени.

Расчетная схема вала червячного колеса приведена на Рисунке 2.

Определяем реакции в опорах плоскости XZ

М 3 0

 

 

 

 

 

Ft 2 l3 Ft 3 (l3 l4 ) Rx4 (l3 l4

l5 ) 0 ,

R

 

 

Ft 2 l3

Ft 3 (l3

l4 )

2577 70 7225(70 90) 3902H

x4

 

 

 

 

 

 

l3

l4 l5

 

70 90 90

 

 

 

 

 

 

 

М 4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rx3 l3 l4 l5 Ft 2 (l4 l5 ) Ft 3 l5 0 ,

(3.10)

(3.11)

 

 

 

F

(l

4

l

5

) F

l

5

 

2577(90 90) 7225 90

746H

R

 

t 2

 

 

 

 

 

t 3

 

 

x3

 

l

 

 

l

 

 

l

 

 

 

70 90 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

piz

0

,

Rx3

Ft 2

Rx4

Ft 3

0

,

-746-2577+7225-3902=0 0=0.

Определяем реакции в опорах плоскости YZ

М 3

0

Fr 2

l3

Fa2

d

2

Fr 3 (l3 l4 ) Fa3

d

3

Ry 4

l3

l4

l5 0

,

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.12)

(3.13)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

 

 

 

F

l

 

F

 

d

2

 

 

F

(l

 

l

 

) F

d

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r 2

 

3

 

a 2

2

 

 

 

r 3

 

 

3

 

4

a3

2

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 4

 

 

 

 

 

 

l

 

 

l

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

953 70

467

209,35

 

2674(70 90) 1336

73,22

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1053H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70 90

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М 4

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

d

2

F

 

(l

 

l

 

) R

 

l

 

l

 

l

 

F

l

 

F

d

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

2

 

 

r 2

 

 

 

4

 

 

5

 

 

 

 

y3

 

3

 

 

4

 

5

r3

 

5

a3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

d

2

 

F

 

(l

 

l

 

)

F

 

l

 

F

d

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a 2

2

 

 

r 2

 

 

4

 

 

5

 

 

 

 

r 3

 

5

 

 

a3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y3

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

l

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

953(90 90) 467

209,35

2674 90 1336

73,22

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

668H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70 90 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

piy

=0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

,

(3.14)

Ry3

Fr 2

Fr 3

Ry 4

0

,

-668-953+2674-1053=0, 0=0.

Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов:

М ГБ Б

RX 3

(l3

l4 ) Ft 2 l4

746 0,16 2577 0,090 351H м ;

М 2 A A

RX 3

l3

746 0,070 52H м ;

 

 

 

 

 

 

 

F

d

 

 

0,0209,35

 

М в A A

RY 3

l3

 

a 2

 

668

0,070 467

2H м ;

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

М вA A

RY 3

l3

668 0,070 47H м ;

 

 

(3.15)

М

 

R

(l

 

l

 

)

Fa2 d2

F

l

 

668 0,016 467

0,0209,35

953 0,090 144H м

вБ Б

3

4

 

4

 

 

Y 3

 

 

2

r 2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

М

 

R

(l

 

l

 

)

F

d

 

F

 

l

 

 

F

d

 

 

 

 

 

 

a 2

 

 

2

 

 

a3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в Б Б

Y 3

 

3

 

 

4

 

2

 

 

r 2

 

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

668 0,016

467

0,0209,35

953

0,090

1336

0,07322

95H м

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опасным сечением является сечение Б-Б:

 

 

 

 

 

 

 

Миз

2

2

,

 

 

 

 

 

 

 

М2

Мв

где

М

2Б Б

351Н м , М в Б Б

144Н м .

 

 

М из

 

 

2

144

2

379Н м .

 

 

 

351

 

 

 

 

Из условия прочности:

(3.16)

 

 

 

М

из

[

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

0,1d

3

 

 

 

 

 

 

d

 

3

М

из

 

 

 

 

 

f 1

 

0,1

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

F

,

]

,

(3.17)

(3.18)

где

d

f 1

 

3

F

=310МПа.

379 10

3

 

 

23мм

0,1 310

 

.

т.е.

по расчету

d

f 3

 

65,72мм

, что значительно больше расчетного.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

3.3.3 Расчеты ведомого вала тихоходной ступени

Рисунок 3 – Расчетная схема ведомого вала тихоходной ступени

Из предыдущих расчетов:

Ft 4

7225H - окружная сила ведомого вала;

Fa4

1336H - осевая сила ведомого вала в зацеплении;

Fr 4

2674H - радиальная сила ведомого вала.

Расчетная схема вала червячного колеса приведена на Рисунке 2.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Определяем реакции в опорах плоскости XZ М 5 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ft 4

l6

Rx6 (l6

l7 ) 0 ,

 

 

 

 

F

 

l

6

 

7225 140

4817H

 

 

 

 

R

 

 

t 4

 

 

 

 

 

 

 

 

x4

l

 

l

 

140 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М 6

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rx5 l6

l7 Ft 4

l7

0

,

 

 

 

F

 

 

l

7

 

7225 70

2408H

 

 

 

 

 

 

R

 

 

t 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x5

l

 

l

 

140 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

piy

=0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rx6 Ft 4 Rx5 0 ,

4817-7225+2408=0, 0=0.

Определяем реакции в опорах плоскости YZ

М

5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

l

 

F

 

d4

 

 

R

 

 

l

 

 

l

 

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r 4

 

 

6

 

a4

 

 

2

 

 

 

 

y6

 

 

6

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

Fr 4 l6

Fa 4

d4

 

2674

140

1336

286,78

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry 6

2

 

 

2

 

 

 

 

 

2695H

l6

l7

 

 

 

 

 

 

140 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

6

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

d4

 

F

 

 

l

 

 

R

 

 

l

 

l

 

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a4

2

 

r 4

 

7

 

 

 

y5

 

 

 

 

6

 

 

 

7

 

(3.19)

(3.20)

(3.21)

(3.22)

(3.23)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

 

 

 

F

l

 

F

d

4

 

2674 70 1336

286,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r 4

 

 

a 4

2

 

 

 

2

21H

R

 

 

 

 

 

 

 

 

y5

 

l

 

l

 

 

 

140 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

7

 

 

 

 

 

 

Проверка:

piy

=0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ry5 Fr 4

Ry 6

0 ,

-21-2674+2695=0, 0=0.

Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов:

М

ГА А

RX 5

l6

2408 0,14 337H м ;

М

в А А

Ry5

l6

21 0,14 3H м ;

М

в А А

Ry 6

l7

2695 0,07 189H м .

Опасным сечением является сечение Б-Б:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Миз М Г2 М в2 ,

где М Г

337Н м , М в

1922Н м .

М из

337

2

192

2

388Н м .

 

 

Из условия прочности:

F

 

М

 

3

[ F ] ,

 

 

 

 

из

 

 

 

 

 

0,1d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d f 1 3

 

Миз

 

,

0,1 F

 

 

 

 

 

где F =480МПа.

(3.24)

(3.25)

(3.26)

(3.27)