Вертикальная плоскость

В этой плоскости действует сила F_t2.

Реакция от силы F_t2 в точке А (R_A^в):

∑М _с = 0 ⇒ F_t2 · b – R_A^в · (a + b) = 0

R_A^в = = Н

Реакция от силы F_t2 в точке С ( ):

∑М _А = 0 ⇒ R_С ^в · (a + b) – F_t2 · а = 0

R_С^в = = Н

Проверка: ∑F_y = 0 ⇒ –R_A^в + F_t2 – = 0

∑F_y = = 0

Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости (рис. 5).

Изгибающий момент в точке В от силы F_t2 ( ):

М _В^в = R_A^в · a = Н·м.

Плоскость неопределенного направления

Реакция от силы FМ₂ в точке А (R_A ^н):

Значение FМ₂ см. выше.

∑М _с = 0 ⇒ – FМ₂ · с + R_A ^н · (a + b) = 0

R_A ^н = = Н

Реакция от силы FМ₂ в точке С ( ):

∑М _А = 0 ⇒ · (a + b) – FМ₂ ·(а + b + c) = 0

= = Н

Проверка: ∑F_y = 0 ⇒ FМ₂ – + = 0

∑F_y = 0

Строим эпюру изгибающих моментов от силы F_М в плоскости неопределенного направления (рис. 5).

Изгибающий момент в точке В от силы FМ₂ ( ):

= · a = Н·м.

Изгибающий момент в точке С от силы FМ₂ ( ):

= FМ₂ · с = Н·м.

Полный изгибающий момент в точке В (М_В):

М_Вполн = =

Н·м.

Вращающий момент Т₂= Н·м. _{(см. п.7 расчета)}

Расчет на статическую прочность

Сечение I–I (точка С). Это сечение проходит через точку С.

Максимальное нормальное напряжение от изгиба:

σ_{изг max С} = МПа.

Момент сопротивления при изгибе в точке С:

W_{изг С} = 0,1d₆³ = 0,1 · = мм³;

σ_{изг max С} = МПа.

Максимальное касательное напряжение в точке С:

τ _{max С} = МПа.

Момент сопротивления при кручении в точке С:

W_крС = 0,2d₆³ = 0,2 · = мм³;

τ _{max С} = = = МПа.

В прямозубой и шевронной передаче осевая сила F_a отсутствует, поэтому σ_сж=0.

Коэффициент запаса прочности в точке С по нормальным напряжениям:

S_ТσС = =

где σ_Т = МПа для стали ………………при диаметре заготовки в виде поковки до 100 мм, τ_Т = МПа (см. табл. 1)

Коэффициент запаса прочности в точке С по касательным напряжениям:

S_ТτС = = .

Общий коэффициент запаса прочности в точке С по пределу текучести:

S_ТС = =

при [S_T] = 1,5…2.

Сечение II–II (точка В). Это сечение проходит через точку В, где располагается шпонка.

Максимальное нормальное напряжение при изгибе:

σ_{изг max В} = МПа.

Момент сопротивления при изгибе в точке В:

W_{изг В} = 0,1d₇³ – мм³.

Для диаметра вала d₇ = мм выбираем шпонку (из табл. П. 4, стр. 176) с параметрами b = мм, h = мм, t₁ = мм. Тогда:

W_{изг В} = мм³;

σ_{изг max В} = МПа.

Максимальное касательное напряжение в точке В:

τ _{max В} = МПа.

Момент сопротивления при кручении в точке В:

W_крВ = 0,2d₇ ³ - = мм³;

τ _{max В} = МПа.

Коэффициент запаса прочности в точке В по нормальным напряжениям:

S_ТσВ = = .

Коэффициент запаса прочности в точке В по касательным напряжениям:

S_ТτВ = = .

Общий коэффициент запаса прочности в точке В по пределу текучести:

S_ТВ = =

при [S_T] = 1,5…2.