Задача 11

На рис.11.1 приведены схемы промежуточного вала зубчатого редуктора с насаженными на него зубчатыми колесами. Указаны силы, возникающие в за­цеплении. Диаметр вала во всех сечениях одинаков. Вал вращается равномерно и передает мощность кВт при скорости оборотов в минуту.

Требуется:

пренебрегая весом вала и зубчатых колес, и принимая допускаемое на­пряжение МПа, определить диаметр вала из условия прочности по указан­ной в табл.10.1 гипотезе прочности.

Исходные данные приведены в табл.11.1

Таблица 11.1

Последняя цифра шифра	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	Сумма двух последних цифр шифра	кВт	, об мин	, кН	, кН	, кН	, кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	120 140 120 130 110 140 120 100 110 130	250 250 210 260 200 240 240 220 210 250	120 120 110 120 120 130 120 110 110 120	150 120 150 120 150 140 150 130 150 140	250 140 140 130 300 280 300 300 280 280	0 9 или 18 8 или 17 7 или 16 6 или 15 5 или 14 4 или 13 3 или 12 2 или 11 1 или 10	36 25 20 18 40 24 50 30 20 25	400 600 600 700 450 800 800 500 400 500	0,36 P1 0,33 P1 0,36 P1 0,32 P1 0,37 P1 0,36 P1 0,36 P1 0,36 P1 0,36 P1 0,37 P1	0,39 P2 0,36 P2 0,36 P2 0,36 P2 0,37 P2 0,36 P2 0,36 P2 0,37 P2 0,36 P2 0,36 P2	0,12 P1 0,14 P1 0,15 P1 0,14 P1 0,15 P1 0,15 P1 0,14 P1 0,14 P1 0,12 P1 0,15 P1	0,14 P2 0,12 P2 0,15 P2 0,12 P2 0,14 P2 0,12 P2 0,15 P2 0,12 P2 0,15 P2 0,12 P2

Указания к выполнению задачи

1. Изобразить схему вала (рис.11.2, а), указав буквенные и числовые значения заданных величин, оставив под ней достаточно места для расчетных схем и эпюр.

2. Определить момент , передаваемый валом кН м.

3. Определить силы и .

4. Составить расчетную схему вала, приведя действующие силы к оси вала (рис.11.2, б):

4.1. Силы и перенести по линиям их действия.

4.2. При переносе сил и к центру вала добавить пары сил с моментами

; .

4.3. При переносе силы (или ) учесть только пару сил с моментом

( ).

1 6

2 7

3 8

4 9

5 10

Рис. 11.1

Рис. 11.2

5. Определить, какие группы сил, изображенных на расчетной схеме, вызывают кручение вала, прямой изгиб вала в вертикальной плоскости, прямой изгиб вала в горизонтальной плоскости.

6. Рассмотреть каждую группу сил, изобразив расчетные схемы и построить эпюры крутящего и изгибающих моментов (рис.11.2, в – з).

7. Определить положение опасного сечения вала, сравнив значения эквивалент­ного момента для характерных сечений вала в соответствии с заданной гипоте­зой прочности.

8. Определить диаметр вала из условия прочности.

Графическое оформление задачи 11 приведено на рис.11.2.