4. Расчет валов редуктора

4.1. Расчет валов

Быстроходный [2, табл.7.1, c112]

1. ;

– под полумуфту

;

Обозначение 46308 (а=26°); D=90; B=23;

2. ;

– под шкиф

;

Обозначение 46313 ; D=140; B=33;

4.2. Проверочный расчет ведущего вала на статистическую прочность

Ведущий вал (быстроходный)

Дано:

Ft1 = 934,6H;

Fr1 = 612,34H;

Fa1 = 1700,95H;

Fм. =Н

LБ = 390 мм;d1 = 100 мм

LМ = 85 мм;

На рис. 1 Расчетная схема вала, на которой отмечены все действующие на вал силы и определяем реакцию опор:

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции

∑ М3 = 0 – Fr1 ·–RАУ ·LБ +F_а1= 0

RАУ =

∑ М1 = 0 Fr1 ·–RВУ ·LБ +F_а1= 0

RВУ =

Проверка: –RАУ +RВУ –Fr1 = –(– 88,1) + 524,2 – 612,34 = 0

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…3, Нм

Мх1 = 0; Мх2 = RАУ ·= – 88,1 ·= – 17179,5 Н·мм = – 17,2 Н·м;

Мх3= 0 Мх2 =RВУ·= 524,2 ·= 102219 Н·мм = 102,2 Н·м;

1. Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции

∑ М3 = 0 Ft1 ·–RАX·LБ +F_м·LМ = 0

RАХ =

∑ М1 = 0 –Ft1 ·–RВX·LБ +F_м·(LМ +LБ) = 0

RВХ =

Проверка: RАX–RВХ –Ft1 +F_м = 541,8 –(– 50,8) – 934,6 + 342 = 0

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1…4, Нм

Му1 = 0 Му2 = – RАХ ·= – 541,8 ·= – 105651Н·мм = – 105,7 Н·м;

Му4 = 0 Му3 = – F_м·LМ = – 342 ·85 = –29071 Н·мм = – 29,1 Н·м;

3. Строим эпюру крутящих моментов, Н·м

Мк = Мz=F_t1= 934,6= 46730 Н·мм = 46,7 Н·м

4. Суммарные реакции:

RA==

RB==

5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н·м

М2 = =

М3 = М_У3= 29,1 Н·м

Рис.1 Ведущий вал

1. Ведомый вал (тихоходный)

Дано:

Ft2 = 1700,95H;

Fr2 = 612,34H;

Fa2 = 934,6H;

Fр.п.=

LБ = 156 мм; d2 = 400 мм

LОП = 110 мм;

На рис. 2 Расчетная схема вала, на которой отмечены все действующие на вал силы и определяем реакцию опор:

2. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции

∑ М7= 0 – Fr2 ·+RСУ ·LБ – F_а2+ F_оп·LОП= 0

RСУ =

∑ М5= 0 Fr2 ·–RDУ ·LБ – F_а2+ F_оп·(LБ + LОП) = 0

RDУ =

Проверка: RCУ + RDУ – Fr2– F_оп= 965 + 412 – 612,34 – 764,8 = 0

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 5…8, Нм

Мх5= 0; Мх6 =RCУ·= 965 ·= 75270 Н·мм = 75,3 Н·м;

Мх8= 0 Му7 =– F_оп·LОП=– 764,8 ·110 =–84128 Н·мм =–84,1 Н·м;

Мх6 = – F_оп·(LОП +) +RDУ ·= – 764,8 ·(110+78) + 412 ·=

= –111646Н·мм = – 111,62 Н·м;

2. Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции

∑ М7 = 0 – Ft2 ·+RCX·LБ = 0

RCХ =

∑ М5 = 0 Ft2 ·–RDX·LБ = 0

RDХ =RCХ = 850,5Н

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 5…7, Нм

Му5 = 0 Му6 = RСХ ·= 850,5·= 66339Н·мм = 66,3Н·м;

Му7 = 0

3. Строим эпюру крутящих моментов, Н·м

Мк = Мz=F_t2= 1700,95= 340190 Н·мм = 340,2 Н·м

4. Суммарные реакции:

RС ==

RD==

5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Н·м

М6 = =

М7 = М_У7= 84,1 Н·м

Рис.2 Ведомый вал