1.4 Примеры статического расчёта валов двухступенчатых редукторов

1.4.1 Двухступенчатый цилиндрический редуктор с раздвоенной быстроходной передачей

_{Схема 02}

_{Схема нагружения валов}

_{Быстроходный вал}

_{Из ранее полученных расчетов}

_{Сила давления муфты на вал = (0,2…05) ,}

_{где - окружная сила на муфте; для двухступенчатого редуктора}

_{Из первого этапа компоновки}

_{Определяют реакции опор}

_{Плоскость YOZ:}

_{Проверка:}

_{Плоскость ХОZ:}

_{Проверка:}

_{Определяют величину изгибающих моментов и строят эпюры}

_{Плоскость YOZ:}

_{Плоскость XOZ:}

_{Определяют суммарный изгибающий момент и строят эпюру}

_{Рис. 1.1 Эпюры моментов быстроходного вала}

_{Определяют крутящий момент и строят эпюру}

_{Определяют приведенные моменты и строят эпюру}

_{Определяют диаметр вала в опасном сечении}

Поскольку , то условие прочности выполняется.

_{Промежуточный вал}

_{Из ранее полученных расчетов}

_{Из первого этапа компоновки}

_{Определяют реакции опор}

_{Плоскость YOZ:}

_{Проверка:}

_{Плоскость ХОZ:}

_{Проверка:}

_{Определяют величину изгибающих моментов и строят эпюры}

_{Плоскость YOZ:}

_{Плоскость XOZ:}

_{Определяют суммарный изгибающий момент и строят эпюру}

_{Определяют крутящий момент}

_{Определяют приведенные моменты и строят эпюру}

_{Рис 1.2 Эпюры моментов промежуточного вала}

_{Определяют диаметр вала и опасном сечении по теории прочности}

_{Диаметр вала в месте посадки косозубого колеса}

Поскольку (диаметр вала под колесом), то условие прочности выполняется.

_{Тихоходный вал}

_{Из ранее полученных расчетов}

_{Из первого этапа компоновки}

_{Определяют реакции опор}

_{Плоскость YOZ:}

_{Проверка:}

_{Плоскость ХОZ:}

_{Проверка:}

_{Определяют величину изгибающих моментов и строят эпюры}

_{Плоскость YOZ:}

_{Плоскость XOZ:}

_{Рис 1.3 Эпюры моментов тихоходного вала}

_{Определяют суммарный изгибающий момент и строят эпюру}

_{Определяют крутящий момент}

_{Определяют приведенные моменты и строят эпюру}

_{Определяют диаметр вала и опасном сечении по четвертой теории прочности}

_{Диаметр вала в месте посадки колеса}

Поскольку , то условие прочности выполняется.

1.4.2. Двухступенчатый цилиндрический соосный редуктор

Схема 03

Схема нагружения валов

Быстроходный вал.

Из ранее полученных расчетов:

окружная сила Н;

радиальная сила Н;

осевая сила Н;

давление ременной передачи на валН.

Из первого этапа компоновки редуктора:

мм;

мм;

мм.

Определение реакций опор:

Плоскость YOZ:

;

;

;

;

;

;

;

;

Проверка:

;

;

;

.

Плоскость XOZ:

;

;

;

;

;

;

;

;

Проверка:

;

;

;

.

Изгибающие моменты:

Плоскость YOZ:

;

;

;

;

.

Плоскость XOZ:

;

Нм;

Нм;

Нм;

.

По найденным значениям строят эпюры изгибающих моментов.

Суммарные изгибающие моменты:

;

;

Нм;

;

Нм;

;

Нм;

.

По найденным значениям строят эпюру суммарных изгибающих моментов.

Построение эпюры крутящего момента:

Крутящий момент на быстроходном валу:

Нм.

Определяют приведенные моменты:

;

;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм.

По полученным значениям строят эпюру приведенных моментов.

Определение диаметра вала в предположительно опасном сечении:

;

;

,

где МПа;

–приведенный момент, Нм.

Наиболее опасное сечение – под подшипником С.

мм.

Из предварительного расчета валов диаметр вала под подшипником мм, условие прочности выполняется.

Рис 1.4 Эпюры моментов быстроходного вала

Промежуточный вал.

Из ранее полученных расчетов:

на шестерне:

окружная сила Н;

радиальная сила Н;

осевая сила Н;

на колесе:

окружная сила Н;

радиальная сила Н;

осевая сила Н.

Из первого этапа компоновки редуктора:

мм;

мм;

мм.

Определение реакций опор:

Плоскость YOZ:

;

;

;

;

;

;

;

;

Проверка:

;

;

;

.

Плоскость XOZ:

;;

;

;

;

;

;

;

Проверка:

;

;

;

.

Изгибающие моменты:

Плоскость YOZ:

;

Нм;

Нм;

.

Плоскость XOZ:

;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм;

.

По найденным значениям строят эпюры изгибающих моментов.

Суммарные изгибающие моменты:

;

;

Нм;

;

Нм;

;

Нм;

;

Нм;

.

По найденным значениям строят эпюру суммарных изгибающих моментов.

Построение эпюры крутящего момента:

Крутящий момент на промежуточном валу:

Определяют приведенные моменты:

;

;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм;

.

По полученным значениям строят эпюру приведенных моментов.

Рис 1.5 Эпюры моментов промежуточного вала:

Определение диаметра вала в предположительно опасном сечении:

Наиболее опасное сечение – под шестерней B.

мм.

Из предварительного расчета валов диаметр вала под шестерней мм,условие прочности выполняется.

Тихоходный вал.

Из ранее полученных расчетов:

окружная сила Н;

радиальная сила Н;

осевая сила Н;

Из первого этапа компоновки редуктора:

мм;

мм;

мм;

Давление муфты на вал

,

где – окружная сила на муфте.

Для двухступенчатых редукторов

,

где – крутящий момент на тихоходном валу редуктора,

;

;

.

Определение реакций опор:

Плоскость YOZ:

;

;

;

;

;

;

;

Проверка:

;

;

;

.

Плоскость XOZ:

;

;

;

;

;

;

;

;

Проверка:

;

;

;

.

Изгибающие моменты:

Плоскость YOZ:

.

;

;

.

Плоскость XOZ:

;

;

Нм;

Нм;

Нм.

По найденным значениям строят эпюры изгибающих моментов.

Суммарные изгибающие моменты:

;

;

Нм;

;

Нм;

;

Рис. 1.6 Эпюры моментов тихоходного вала

Нм;

.

По найденным значениям строят эпюры изгибающих моментов.

Построение эпюры крутящего момента:

Крутящий момент на тихоходном валу:

Нм.

Определяют приведенные моменты:

;

Нм;

Нм;

Нм;

Нм;

.

По полученным значениям строят эпюру приведенных моментов.

Определение диаметра вала в предположительно опасном сечении:

Наиболее опасное сечение – под колесом в точке С.

;

мм.

Из предварительного расчета валов диаметр вала под колесом мм, условие прочности выполняется.