6. Геометричні розміри колiс

Коловий модуль:

Початкові діаметри шестерні і колеса:

Перевіримо правильність підрахунку початкових діаметрів:

Діаметри вершин шестерні і колеса:

Діаметри западин шестерні і колеса:

3. Розрахунок вала на міцність

3.1 Зусилля в зачепленні

Схема навантаження швидкохідного вала представлена на рис. 3.

Рисунок 3.-Схема навантаження швидкохідного вала

Колове зусилля :

де – крутящий момент, що передається швидкохідним валом.

Радіальне зусилля:

Осьове зусилля:

3.2 Швидкохідний вал

Вибір матеріалу вала:

Приймаємо сталь 45, поліпшену з наступними механічними характеристиками.

; ;;;

; ;.

Допустиме напруження

При виборі муфти враховуємо момент, який крутить, що передається валом . Вибираємо муфту[в 2].

Її характеристики:

-крутильний момент Мкр =63 Нм

-діаметр кола розташування пальців D=71 мм

Зусилля від муфти, що діє на вал:

Відстань між опорами вала для приблизного розрахунку:

Довжина консольної ділянки вала орієнтовно:

Опорні реакції у вертикальній площині від сил, що діють у зачепленні:

Максимальний згинальний момент у небезпечному перерізі, що

проходить через середину шестерні:

Опорні реакції та згинальний момент у горизонтальній площi:

Максимальний згинальний момент у небезпечному перерізі, що

проходить через середину шестерні:

Результуючий згинальний момент від сил, що діють у зачепленні, у

перерізі, який проходить через середину шестерні :

Опорні реакції від сили, що діє в муфтi

Максимальний згинальний момент у небезпечному перерізі, що проходить через середину опори А:

Згинальний момент у перетині, що проходить через середину шестірні.

Сумарний максимальний згинальний момент у перерізі, що проходить через середину шестерні, від сил, що діють у зачепленні та від муфти:

Приведені (еквівалентні) моменти у небезпечних перерізах вала

а) Що проходять через середину шестірні:

де - коефіцієнт, що враховує різницю в режимах навантаження ()

б) Що проходять через середину опори А:

Діаметр вала під шестірнею

,

де – допустиме напруження в залежності від матеріалу та режиму навантаження. Тоді обираємо.

Отриманий діаметр вала слід збільшити на 10% у зв’язку з наявністю шпонкової канавки, а потім округлити його до стандартного значення з нормального ряду діаметрів:

, приймаємо

Діаметривала під підшипники:

Відповідно до стандарту, приймаемо:

Дiаметр вала пiд шестерню=28мм

Дiаметр вала пiд муфту=20мм

Дiаметр вала на опорах А и В=25мм

Розрахункова схема епюри моментів швидкохідного вала представлена на рис. 4.

Рисунок 4.- Розрахункова схема і епюри швидкохідного вала