5.2 Расчет промежуточного вала
5.2.1 Определение реакций в опорах
Валы редуктора представляют в виде балок, нагруженных внешними силами. Расчётная схема входного вала представлена на рисунке 10.
Рисунок 10 – Расчётная схема вала II
Определение реакций опор в плоскости ZОX.
Сумма моментов относительно опоры 1:
;
кН.
Сумма моментов относительно опоры 2:
Сумма проекций сил на ось X:
;
кН.
Определение реакций опор в плоскости ZOY .
Сумма моментов относительно опоры 1:
;
кН.
Сумма моментов относительно опоры 2:
Сумма проекций сил на ось Y:
;
кН.
Реакция в опоре 1:
кН.
Реакция в опоре 2:
кН.
Определение реакций по оси Z:
;
кН.
5.2.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Построение эпюр изгибающих моментов в плоскости ZОX (рис. 3).
,
;
,
;
,
;
Построение эпюр изгибающих моментов в плоскости ZOY (рис 2).
, .
,
.
,
;
Построение эпюры суммарный изгибающий момент (рис 2):
Построение эпюры приведенного момента (рис 2):
Построение эпюр:
Рисунок 4 – Эпюра крутящих и суммарных изгибающих моментов
5.2.3 Расчёт на статическую прочность
Условие статической прочности:
,
где – приведенный момент,
МПа – допускаемое
напряжение при расчете на статическую
прочность,
- коэффициент
пустотелости вала.
В сечении с
максимальным приведенным моментом
кН.мм
и диаметром вала
мм
мм,
– следовательно,
условие статической прочности выполняется.
5.2.4 Расчёт на усталостную прочность
МПа – предел прочности;
МПа – предел выносливости при изгибе;
МПа – предел выносливости при кручении;
– минимально
допустимый запас прочности;
– доля дополнительного крутящего момента от крутильных колебаний.
Определение запаса прочности в сечении 1 – галтели радиуса r=10 мм.
кН.мм.
кН.мм.
кН.мм.
мм3.
кН.мм.
кН.мм.
кН.мм.
кН.мм.
кН.
мм2
МПа.
МПа.
МПа.
МПа.
В зависимости от , и предела прочности определяем
;
.
В зависимости от наименьшего диаметра и типа стали определяем
;
.
В зависимости от предела прочности и качества поверхности вала определяем
.
В зависимости от предела прочности определяем
;
.
В зависимости от упрочнения определяем
.
.
.
.
.
Определение запаса прочности в сечении 2 – шлицы диаметром d=58 мм.
кН.мм.
мм3.
кН.мм.
кН.мм.
кН.мм.
кН.мм.
кН.
мм2
МПа.
МПа.
МПа.
МПа.
В зависимости от предела прочности определяем для эвольвентных шлиц
;
.
В зависимости от наименьшего диаметра и типа стали определяем
;
.
В зависимости от предела прочности и качества поверхности вала определяем
.
В зависимости от предела прочности определяем
;
.
В зависимости от упрочнения определяем
.
.
.
.
.
5.3 Расчет промежуточного вала
5.3.1 Определение реакций в опорах
Валы редуктора представляют в виде балок, нагруженных внешними силами. Расчётная схема входного вала представлена на рисунке 10.
Рисунок 11 – Расчётная схема вала III
Определение реакций опор в плоскости ZОX.
Сумма моментов относительно опоры 1:
;
кН.
Сумма моментов относительно опоры 2:
Сумма проекций сил на ось X:
;
кН.
Определение реакций опор в плоскости ZOY .
Сумма моментов относительно опоры 1:
;
кН.
Сумма моментов относительно опоры 2:
Сумма проекций сил на ось Y:
;
кН.
Реакция в опоре 1:
кН.
Реакция в опоре 2:
кН.
Определение реакций по оси Z:
;
кН.