7. Предварительный расчет валов

Назначение предварительных размеров отдельных участков ведущего вала.

= 32 мм, где= 25 МПа – допускаемое касательное

напряжение.

= 32 мм;

= 53 мм;

= 42 мм;

=44 мм;

= 46 мм;

= 57 мм;

3. Компоновка быстроходного вала

Диаметр ведущего вала был увеличен для согласования с валом двигателя.

Назначение предварительных размеров отдельных участков ведомого вала.

= 38 мм.

= 38 мм;

= 58 мм;

= 48 мм;

= 54 мм;

= 60 мм.

4. Компоновка тихоходного вала

Диаметры участков валов назначены исходя из конструктивных соображений.

8. Ведущий вал

Определение консольной силы:

, =1661,5 ≈ 1662 Н.

- дополнительная поперечная нагрузка от несоосности соединительной муфты.

Расстояния между точками приложения активных и реактивных сил.

l₁ = 78 мм;

l₂ = 75 мм;

l₃ = 94 мм.

5. Расчетная схема ведущего вала

Вертикальная плоскость XOY:

;

== 2579Н;

;

== 1181 Н;

Проверка правильности определения опорных реакций для ХОY:

2579 − 1398 − 1181 = 0.

Горизонтальная плоскость XOZ:

;

== 10418 Н;

;

== 7994 Н;

Проверка правильности определения опорных реакций для ХОZ:= 10418 – 4086 – 7994 + 1662 = 0.

9. Построение эпюр изгибающих моментов ведущего вала

Моменты относительно оси Y:

М_О =F_А1 · d₁ · 0,5 =476 · 86 · 0,5 · 10^-3= 20,5 Нм;

М_А=F_А1 · d₁ · 0,5−F_R1· l₁ = (476 · 86 · 0,5 − 1398 · 78 ) · 10^-3= -88,5 Нм;

М_В = F_А1 · d₁ · 0,5 − F_R1 (l₁ + l₂) + · l₂ =

= 476 · 86 · 0,5 − 1398 · (78 + 75) + 2579·75=0 Нм;

М_N =F_А1 · d₁ · 0,5 − F_R1 (l₁ + l₂+ l₃) + · (l₂+ l₃) −· l₃ =

= 476 · 86 · 0,5 − 1398 · (78 + 75 + 94) + 2579 · (75 + 94) − 1181·94 = 0 Нм;

Моменты относительно оси Z:

М_О = 0 Нм;

М_А = F_t1 · l₁ = 4086 · 78 · 10^-3= 319 Нм;

М_В = F_t1 ·( l₁ + l₂ ) − · l₂=(4086 · (78 + 75) − 10418 · 75) · 10^-3= -156 Нм;

М_N = F_t1 ·( l₁ + l₂ + l₃) − ·( l₂ + l₃ )+· l₃ =

= 4086 · (78 + 75 + 94) − 10418 · (75 + 94) + 7994 · 94 = 0 Нм;

Суммарный изгибающий момент:

M_∑ (О ) = = 20,5 Нм;

M_∑ ( A ) = = 331 Нм;

M_∑ ( B ) == 156Нм;

M_∑ ( N ) = 0 Нм;

6. Эпюра изгибающих моментов ведущего вала

М_max= 331 Нм – наибольший изгибающий момент.

10. Проверочный расчет ведущего вала Проверка опасного сечения на прочность по напряжениям изгиба и кручения

2. Механическая характеристика материала ведущего вала.

Марка стали	Диаметр заготовки, мм, не более	Твёрдость НВ, не ниже	Механические характеристики, МПа					Коэффициенты
45	любой	227	820	640	290	360	200	0,09	0

Напряжение изгиба:

= 77,71 МПа,

где М_max – максимальный изгибающий момент,

2,4 – коэффициент перегрузки,

– осевой момент сопротивления;= 46 мм – диаметр вала в опасном сечении.

Напряжение кручения:

;∙ 2,4 = 20,77 МПа.

– полярный момент сопротивления.

Напряжение растяжения (сжатия):

;∙ 2,4 = 14 МПа.

Эквивалентное напряжение:

;= 108 МПа.

Расчетный запас прочности:

;= 5,92;,

где – предел текучести материала вала,

– допускаемый запас статической прочности.