Расчет на статическую прочность. Расчет на прочность производится с помощью программных средств сайта http://sopromat.org
Длины участков для всех схем вала:
L1 = 56.5 мм; L2 = 56.5 мм; L3 = 55.5 мм; L4 = 30 мм.
Действующие номинальные нагрузки:
Ft = 883 Н (тяговая нагрузка в зацеплении);
Fr = 1171.27 Н (радиальная нагрузка в зацеплении);
Fa = 3313 Н (осевая нагрузка в зацеплении);
T = 41.83 Н∙м.
Расчетная схема вала для построения эпюры Mx (на схеме Py(b)=Fr):
Эпюра Mx:
Расчетная схема вала для построения эпюры My (на схеме Py(b)=Ft):
Эпюра My:
Расчетная схема вала для построения эпюры N:
Эпюра N (осевые факторы):
Расчетная схема вала для построения эпюры Mкр:
Эпюра Mкр:
Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в котором действуют все виды внутренних факторов. Рассмотрим его:
Mx = 33088 Н∙мм;
My = 24945 Н∙мм;
F = 3313 Н;
Mк = 42 Н∙м;
Mmax = 111881.3 Н∙мм;
Fmax = 2.7 ∙ 3313 = 8945.1 Н;
Mкmax = 2.7 ∙ 42 = 113.4 Н∙м.
Расчетный диаметр в сечении вала-шестерни: d = 41 мм.
W = 6766.3 мм3;
Wк = 13532.61 мм3;
A = 1320.25 мм2.
σ = 23.31 МПа;
|
|
τ = 8.38 МПа.
Частные коэффициенты запаса:
STσ = 32.18;
STτ = 53.7;
Общий коэффициент запаса:
ST =27.6.
Полученный коэффициент запаса не дает сомнения в прочности вала. Принимаем ранее расчитанные параметры окончательными.