Определение внутренних силовых факторов в сечениях вала

По исходной схеме привода (рисунок 2) проверочный расчет выпол- няется только для тихоходного вала, как более нагруженного. Расчет вала проводится на совместное действие изгиба и кручения. Для начала необ- ходимо определить внутренние силовые факторы в сечениях вала. Состав -ляем расчетную схему вала (рисунок 18, а). К тихоходному валу прикла -дываем силы от зубчатой цилиндрической прямозубой передачи и цепной передачи, значения которых получены в разделах 8 и 9. Необходимо пра- вильно расположить силы в плоскостях в соответствии с кинематической схемой привода. Размеры участков тихоходного вала а = 60 мм, b = 85 мм получены  после эскизной компоновки редуктора (раздел 13.5).

Рассмотрим вертикальную плоскость YAX (рисунок 18, б).

Определим реакции в опорах .

где  – сила давления на вал со стороны цепной передачи, Н, (раздел 8).

             Решая последнее уравнение относительно реакции , получим                           

    Решая последнее уравнение относительно реакции , получим           

После определения реакций в опорах необходимо провести проверку по уравнению

                      ;

                  .

Видим, что тождество выполняется. Значит, реакции в опорах опре -делены правильно.

Определим изгибающие моменты в сечениях вала.

В точке В изгибающий момент равен

      .

В точке К изгибающий момент равен

      .

По рассчитанным значениям строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости (рисунок 18, в).

Рисунок 18 – Схема нагружения тихоходного вала, эпюры внутренних силовых факторов

Рассмотрим горизонтальную плоскость ZAX (рисунок 18, г). Окружную силу в зацеплении зубчатых колес F_t перенесем на ось вала, добавляя момент, равный F_t × d₂ /2.

От действия окружной силы F_t, возникают реакции в опорах                    , так как передача расположена сим- метрично относительно опор. Максимальное значение изгибающего мо-мента в горизонтальной плоскости , Н×мм, (рисунок 18, д) равно

           .

Далее необходимо построить суммарную эпюру изгибающих моментов , Н × мм, (рисунок 18, е) по зависимости

                    .                                (88)

В точке К суммарный изгибающий момент равен

     .                  

На участке вала от точки К до конца выходного участка (рисунок 18, а) действует также и крутящий момент Т ₃ =159500 Н×мм, эпюра которого показана на рисунке 18, ж.