4.5. Определение крутящего момента.

За расчетный момент принимают наибольший длительно действующий момент.

Расчетный крутящий момент на валу [17]:

; (4.23)

где Мд – крутящий момент на валу двигателя, кгс∙мм, МД =16200 кгс·мм;

η – кпд участка кинематической цепи от двигателя до рассчитываемого вала, η= 0,96;

ί = n / nо– передаточное отношение от двигателя до вала, i=1;

Mкр = 16200∙1/0,96 = 16900 кгс∙мм.

4.6. Определение нагрузок на валы.

За расчетную нагрузку принимают максимальную длительно действующую нагрузку.

Расчетную нагрузку определяют:

по мощности (задаваемой обычно на входе или выходе коробки передач), КПД и скорости;

по моментам или силам (задаваемым обычно тоже на входе или выходе), передаточному отношению и КПД.

Расчетную частоту вращения вала, об/мин, выбирают соответственно по частоте вращения шпинделя n или выходного вала коробки, при которой они передают наибольшие моменты (обычно берут минимальную частоту вращения шпинделя, при которой передается полная мощность).

Окружная сила на шкивах [17]:

P = 2Mкр/d, (4.24)

где d –диаметр шкива;

Мкр – крутящий момент.

= 397 кгс;

= 169 кгс.

Нагрузку на вал при расчете на усталость приближенно принимают направленной вдоль линии центров и определяют по формуле

Q ≈ 1,1∙Р; (4.25)

где Р- окружная сила;

Q1 = 1,1∙397 = 436 кгс;

Q2 = 1,1∙169 = 186 кгс

Если нагрузки, действующие на вал, не лежат в одной плоскости, то их раскладывают по двум взаимно перпендикулярным координатным плоскостям и в каждой из этих плоскостей определяют реакции опор и изгибающие моменты, а затем производят геометрическое суммирование.

Нередко расчет может быть упрощен удачным выбором координатных плоскостей. Например, если окружные силы от ведомого и ведущего элементов взаимно параллельны или взаимно перпендикулярны, то оси координат следует направлять вдоль действия этих сил. Отклонениями от параллельности или перпендикулярности в пределах 10 - 15° следует пренебрегать, совмещая силы с осями координат. Допускается также совмещение сил в одну плоскость, если угол между ними не более 30 °.

4.7. Определение реакций опор и изгибающих моментов.

При расчете вал принимают за балку, лежащую на шарнирных опорах. Эта расчетная схема точно соответствует действительному положению только для валов на подшипниках качения, установленных по одному или по два в опоре; при двух подшипниках должна быть обеспечена самоустанавливаемость опоры; например, установкой конических роликоподшипников вершинами роликов в разные стороны.

Для других опор такую расчетную схему можно применять как приближенную. При длинных несамоустанавливающихся подшипниках скольжения, расположенных по концам вала, равнодействующую реакции подшипника следует предполагать приложенной к точке, отстоящей от его кромки со стороны пролета на ⅓ - ¼ длины подшипника.

Определим реакции опор в опасных сечениях [17]:

а) Опора А

(4.26)