6 Приближенный расчет валов

Целью приближенного расчета валов является получение более достоверных результатов, чем после ориентировочного расчета валов, так как диаметр вала определяется из расчета на сложное напряженное состояние при действии крутящего и изгибающих моментов [1].

6.1 Расчет быстроходного вала

6.1.1 Исходные данные

Таблица 6.1 – Исходные данные

Окружная сила на червяке , Н	9646
Осевая сила на червяке , Н	31172
Радиальная сила , Н	11346
Сила, действующая на вал от клиноременной передачи , Н	840
Расстояние между подшипниками l1, м	0,44
Расстояние от правой опоры до середины шкива l2, м	0,1
Делительный диаметр червяка d1, м	0,1
Крутящий момент на валу , Нм	482,3
Материал вала	Сталь 45

6.1.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

Определяем реакции опор в вертикальной плоскости.

 М_А (F_y)=0. (6.1)

.

. (6.2)

.

 М_B (F_y) = 0. (6.3)

.

. (6.4)

.

Проверка:

 F_Y=0. (6.5)

. (6.6)

.

Проверка сошлась, значит реакции найдены верно.

Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости.

 М_А (F_x)=0. (6.7)

.

. (6.8)

.

Проверка:

 F_X=0. (6.9)

.

.

Проверка сошлась, значит реакции найдены верно.

Для построения эпюр изгибающих моментов, определим значения в характерных точках.

Суммарные реакции, Н:

. (6.10)

. (6.11)

Рисунок 6.1 Расчетная схема быстроходного вала редуктора

6.1.3 Проверка вала в опасном сечении

Опасным является сечение по середине червяка. Диаметр вала в опасном сечении d, мм :

, (6.12)

где - эквивалентный момент, Нм; - предел выносливости, МПа (при приближенном расчете выбирают невысоким, что связано с необходимостью обеспечения достаточной жесткости валов, ).

Эквивалентный момент , Нм:

. (6.13)

где – моменты в опасном сечении, Нм.

.

В опасном сечении диаметр вала равен диаметру впадин зубьев червяка , а это значительно больше полученного диаметра d, значит прочность вала в опасном сечении достаточна.