7. Схема сил, действующих в передачах привода.

Составление схемы сил необходимо для расчета реакций в опорах валов, построения эпюр изгибающих и крутящих моментов, расчета валов на выносливость и расчета подшипников качения. Силовая схема 1ого промежуточного вала

Определение расстояния точки давления на валу.

d– внутренний диаметр подшипника.

D– диаметр внешнего кольца.

В – ширина подшипника.

Н

Н

l₁ =33 мм.l₂= 33 мм.l₃ = 81 мм.

Н

Н

Для того, чтобы найти реакции в опорах составим уравнения моментов:

В вертикальной плоскости YOZ:

тогда:

тогда:

Проверка:

-1805,9 – 694,4 + 4254,7 – 1754,4 = 0

В горизонтальной плоскости XOZ:

тогда:

тогда:

Проверка:

-163,5 + 404,5 -531 = 0

Эпюры в горизонтальной плоскости: Эпюры в вертикальной плоскости

Н

8. Проверочный расчет валов.

Выбираем в зависимости от диаметра вала под колесо шпонку призматическую из (Чернавский Детали машин) ГОСТ 23360 - 78

В = 16 мм. h= 10 мм.d= 60 м.

Выполним уточнённый расчет промежуточного вала. Задачей данного раздела является определение фактического коэффициента запаса в опасных сечениях вала и выбрать материал вала или его размеры.

Критерием при расчётах является усталостная прочность с учётом изгиба и кручения.

Условие прочности можно записать:

,

где S– фактический коэффициент запаса; [S]= 2,5 – допускаемый коэффициент запаса.

Так как вал подвергается изгибу и кручению фактический коэффициент запаса определяется по формуле:

2)

где S_- коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;S_- коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

Коэффициенты запаса прочностиS_иS_можно определить по формулам:

3)

4)

5)

6)

Где:

_-1и_-1– пределы выносливости стали при симметричном цикле изгиба и кручения.

K_иK_- эффективный коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений.

K_dиK_d- масштабный фактор для нормальных и касательных напряжений.

_aи_a– амплитуда цикла нормальных и касательных напряжений.

_mи_m– среднее напряжение цикла нормальных и касательных напряжений;

Выбираем в качестве материала вала сталь 45

Определим _-1и_-1:

7) ,

8) ,

9)

9а)

10)

11)

12)

12а)

13)

14)

15)

Для определения суммарного момента М_, моментов сопротивления изгибуW_ии крутящегоW_Kнеобходимо выбрать опасные сечения (см. рис. 3.7).

Рис. Выходной вал.

При рассмотрении рис. 3.7 выбираем в качестве опасных сечений сечения А-А и Б-Б.

• Сечение А-А, так как есть крутящий момент, значительный изгибающий момент и есть концентратор напряжений в виде галтели.

• Сечение Б-Б, так как есть крутящий момент, большой по значению суммарный изгибающий момент и сечение ослаблено шпоночным пазом;

Так как, условие прочности на выносливость выполнено.