2. Промежуточный вал

-горизонтальная плоскость

Нахождение реакций опор:

Проверка:

0=0, равенство выполняется.

1-й участок:

;

2-й участок;

;

3-й участок;

-вертикальная плоскость

Нахождение реакций опор:

Проверка:

0=0, равенство выполняется.

1-й участок:

;

2-й участок;

3-й участок;

Суммарный изгибающий момент в характерных точках:

Приведенный момент:

Диаметр вала:

материал вала: 45, σ_в=900

Рис.4 Эпюры моментов промежуточного вала

3. Выходной вал

-вертикальная плоскость

Проверка:

0=0, равенство выполняется.

1-й участок:

;

2-й участок;

;

3-й участок;

;

-горизонтальная плоскость

Нахождение реакций опор:

;

;

Проверка реакций:

0=0, равенство выполняется.

1-й участок:

;

2-й участок;

;

3-й участок;

;

Суммарный изгибающий момент в характерных точках:

Приведенный момент:

Диаметр вала:

Рис.5. Эпюры моментов выходного вала

5. Конструирование валов

5.1 Конструирование входного вала

Подшипник 36207: r=2 D=72мм, В=17мм

мм

где - диаметр вала под подшипник

5.2 Конструирование промежуточного вала.

где - диаметр вала под подшипник

мм

где - диаметр вала под подшипник

Шпонка для колеса

b*h=10*8;

Шпоночное соединение проверяют на снятие, т.к. напряжение среза для стандартных шпонок менее опасно

5.3 Конструирование выходного вала.

=40 мм

r=2 D=80мм, В=18мм

мм

Шпонка для колеса

b*h=16*10;

6. Расчет тихоходного вала на статическую прочность

Статический запас прочности определяется по формуле:

[3], стр.4

где к_п- коэффициент перегрузки;

к_п=2,2

- напряжение изгиба от действия М_max;

- напряжение кручения от действия Т;

где момент инерции при изгибе;

где момент инерции при кручении;

7. Расчет выходного вала на усталостную прочность

   1. Под шпонкой

- коэффициент запаса усталостной прочности

где – коэффициент запаса усталостной прочности по напряжениям изгиба;

- коэффициент запаса усталостной прочности по напряжениям кручения;

В этих формулах:

- пределы выносливости материала вала при симметричном цикле изменения напряжений по нормальным и касательным напряжениям; [3], стр.4

- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;

[3], стр.30

- масштабный фактор и фактор качества поверхности;

Рис.7. График для определения масштабного коэффициента

-- коэффициенты, характеризующие чувствительность материала вала к асимметрии цикла; [3], стр.30

- амплитуда и среднее значение цикла изменения нормальных напряжений изгиба. Напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу и для него;

- амплитуда и среднее значение цикла изменения касательных напряжений от кручения. Для нереверсивных валов касательные напряжения от кручения меняются по пульсирующему циклу и для него:

.