4. Расчет на прочность тихоходного вала редуктора

4.1. Исходные данные для расчета

Силы, действующие на вал от косозубой цилиндрической тихоходной передачи (см.п. 2.1.2д ), Н

- окружная , действующая в вертикальной плоскости (см. рис.4 П1),;

- радиальная , действующая в горизонтальной плоскости (см. рис. 4 П1),;

- осевая , действующая в горизонтальной плоскости и направлена (на компоновочной схеме редуктора (см. рис.8.П1) и на расчетной схеме вала (рис.9 П1) слева направо из полюса зацепления,.

- нагрузка на концевом участке тихоходного вала от муфты МУВП; определяется по формуле:

- вращающий момент на валу, (см.п.1.4.2)

- частота вращения вала, (см.п.1.3.2)

- диаметр делительной окружности зубчатого колеса тихоходной ступени, (см.п.2.1.2 и рис. 4 П1)

- диаметр вала под подшипники, (см.п.3.1.3)

- диаметр вала под колесо, (см.п.3.1.3)

- расстояния между опорами вала и точками приложения нагрузок, (из компоновочной схемы редуктора, см. рис.8 П1)

- требуемый ресурс привода, (см.п.1.5)

- коэффициент пусковой перегрузки

4.2. Выбор материала вала

Выбираем для вала среднеуглеродистую сталь 45 с механическими характеристиками из таблицы 32

Марка стали	Механические характеристики, МПа					Коэффициенты
45	530	275	230	155	170	0,1	0,05

4.3. Эскиз вала и его расчетная схема приведены на рис.9 п1.

Горизонтальная плоскость

Вертикальная плоскость

Нагрузка от силы F_M (в плоскости ее действия)

Рис.9 П1 Эскиз тихоходного вала редуктора и его расчетная схема

4.4. Определение опорных реакций

- В горизонтальной плоскости

Реакция в точке А, ,

Реакция в точке С

Проверка:

Реакции определены правильно.

Строим эпюру изгибающих моментов.

Изгибающий момент в точке В в горизонтальной плоскости по формулам:

В вертикальной плоскости.

Реакция в точке А.

Реакция в точке С.

Проверка:

Реакции определены правильно.

Строим эпюру изгибающих моментов.

Изгибающий момент в точке В в вертикальной плоскости

Реакция от силы в точке А.

Реакция от силы в точке С.

Проверка:

Реакции определены правильно

Строим эпюру изгибающих моментов от силы

Изгибающий момент от силы в точке С

Изгибающий момент от силы в точке В

Определяем реакции в точках А и С

Суммарная реакция в точке А от сил в зацеплении

Суммарная реакция в точке А от сил в зацеплении и от муфты (худший случай, когда направление реакциисовпадает с направлением реакции от муфты)

Суммарная реакция в точке С от сил в зацеплении

Суммарная реакция в точке С от сил в зацеплении и от муфты (худший случай):

Из эпюр изгибающих моментов и вращающего момента видно, что опасными являются сечения вала, проходящие через точки В и С. Для этих сечений производим расчет.

Определяем суммарные изгибающие моменты в точках В и С.

Суммарный изгибающий момент в точке В от сил в зацеплении

Суммарный изгибающий момент в точке В с учетом нагрузки от муфты (худший случай)

Изгибающий момент в точке С

Крутящий (вращающий) момент на выходном валу