1 Проектный расчет вала
Вычерчивается исходная расчётная схема вала .
Определяются значения вращающих моментов и сил, обуславливающих давление со стороны каждого колеса вала.
а) Определяется мощность, передаваемая ведущим колесом 2:
При этом потери передачи не учитываются.
б) Находим угловую скорость вращения вала
в) Вычисляются величины
крутящих моментов
Рисунок 2 – Полная расчётная схема вала
в) Создаются модели силового воздействия сопряженных зубчатых колес на зубчатые колеса, насаженные на рассматриваемый вал с последующим преобразованием этого воздействия во внешние силовые факторы, обуславливающие кручение и изгиб в двух плоскостях вала. Под сопряженными понимаются зубчатые колеса, непосредственно взаимодействующие с зубчатыми колесами, насаженными на рассматриваемый вал. Для этого случая эти модели показаны на рисунках 3 и 4.
Сечение С Сечение Е
Рисунок 3 – Ведомые пары
Сечение D
Рисунок 4 – Ведущая пара.
На рисунке 4 показана ведущая пара.
г) Вычисляются величины окружных усилий.
.
д) Определяются вертикальные и горизонтальные составляющие сил, вызывающих изгиб вала.
Вертикальные составляющие:
Горизонтальные составляющие:
3. Составляется расчётная схема, где вал рассматривается как элемент, работающий только на кручение (рисунок 2, б).
4. Строится эпюра крутящего момента (рисунок 2, в).
5. Вычерчивается расчётная схема вала в виде балки, лежащей на шарнирных опорах, с усилиями, действующими в вертикальной плоскости (рисунок 2, г).
6. Строится эпюра изгибающего момента для вертикальной плоскости.
а) Определяются опорные
реакции
.
Проверка:
б) Вычисляется изгибающий
момент
в характерных сечениях вала (
.
в) Строится эпюра (рисунок 2, д).
7. Вычерчивается расчётная схема вала в виде балки, лежащей на шарнирных опорах, с усилиями, действующими в горизонтальной плоскости (рисунок 2, е)
8. Строится эпюра изгибающего момента для горизонтальной плоскости
а) Определяются опорные
реакции
.
Проверка:
б) Вычисляется изгибающий
момент
в характерных сечениях вала (
в) Строится эпюра (рисунок 2, ж)
9. Строится эпюра суммарного
изгибающего момента
.
а) Вычисляется значение суммарного изгибающего момента в характерных сечениях вала.
б) Строится эпюра (рисунок 2, з).
10. По характеру эпюр крутящего и суммарного изгибающего моментов определяются опасные сечения – наибольшие значения моментов в пределах одного участка (рисунок 2, в, з)
11. Для опасных сечений на
основе третей или четвёртой теорий
прочности вычисляются значения расчётных
(эквивалентных) моментов согласно
формуле
В частности, согласно энергетической (четвертой) теории прочности:
На участке AC
На участке CD
На участке DE
На участке EB
12. Определяются величины
диаметров по участкам с помощью формулы
,
с последующим их округлением до
стандартного ближайшего значения.
На участке AC
На участке CD
На участке DE
На участке EB
13. Вычерчивается эскиз вала.
Эскиз вала представлен в (рисунок 2, и).
Радиусы галтелей вычисляются
согласно (таблица 4)
=5
мм,
=2
мм.
Радиус и глубина выточки:
Таблица1.4
