1-3 / курксовая / 4 расчет валов

6 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ

Исходные данные:

F_t1=2927,5 H F_a=0 H d₁=80 мм b₁=83 мм

F_r1=1065,5 H F_n=1145,6 H d_f1=73,75 мм T2=117,1 Н·м

6.1 Ориентировочный расчет быстроходного вала:

6.1.1 Диаметр конца быстроходного вала, на который насаживается шкив клиноременной передачи:

;

где МПа;

.

6.1.2 Фактический диаметр конца быстроходного вала:

=30 мм.

6.1.3 Длина конца быстроходного вала, на который насаживается шкив клиноременной передачи:

В_ш=80 мм.

6.1.4 Диаметр вала в области установки подшипника:

;

где t=2,2 мм;

мм;

Принимаем мм.

6.1.5 Подбираем подшипник серии 207.

6.1.6 Ширина подшипника:

Вп =17мм.

6.1.7 Расстояния между точками опор и приложения нагрузок:

;

мм;

;

мм.

Рис. 6.1 - Эскиз вала

6.2 Приближенный расчет быстроходного вала:

6.2.1 Эквивалентный момент:

.

6.2.2 Выбираем материал для вала:

Сталь 45.

6.2.3 Диаметр вала определяется по формуле:

;

Где - допускаемое напряжение изгиба, МПа:

;

[n]=2 – требуемый коэффициент запаса прочности;

=1,75 – коэффициент концентрации напряжений.

МПа.

Рис. 6.2 – Схема сил, действующих в редукторе.

Рис. 6.3 - Схема вала с указанием приложенных нагрузок.

6.3 Определение эквивалентных моментов и расчет диаметров вала:

6.3.1 Определение крутящих моментов:

;

.

6.3.2 Определение изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:

6.3.2.1 Определение реакций опор:

_{1. Вертикальная плоскость:}

Проверка:

.

Строим эпюру изгибающих моментов М_и^в от сил, действующих в вертикальной плоскости:

2. Горизонтальная плоскость:

.

Проверка:

Строим эпюру изгибающих моментов М_и^Г от сил, действующих в горизонтальной плоскости:

;

Н·м.

;

Н·м.

;

Н·м.

6.3.3 Определение суммарных изгибающих моментов:

6.3.3.1 Определение суммарных опорных реакций:

;

;

;

.

6.3.3.2 Определение суммарных моментов:

;

Н·м.

Н·м.

6.3.4 Определение эквивалентных моментов:

Н·м;

Н·м;

Н·м;

Н·м.

6.3.6 Определение диаметров вала в сечениях:

;

мм;

мм;

мм;

Берем диаметры стандартных значений: , , .

Строим эпюры полученные в моментов полученные в результате расчетов.

Рис. 6.4 - Схема сил и эпюры, полученные в результате расчетов

6.3.7 Определение диаметров тихоходного вала в сечениях:

;

мм;

;

мм;

;

r – радиус галтели;

мм.

Берем диаметры стандартных значений: , , .

6.6 Подбор шпонки:

Для вала диаметром выбираем: Шпонка ГОСТ 23360-78

Рассчитываем шпонку на смятие:

Условие прочности на смятие выполняется.

Для вала диаметром выбираем: Шпонка ГОСТ 23360-78

Рассчитываем шпонку на смятие:

Условие прочности на смятие выполняется.

6.7 Рисуем эскиз вала:

Рис. 6.5 – Эскиз быстроходного вала.

Рис. 6.6 – Эскиз тихоходного вала.

35