Для этого расчета необходимо вычисление не только вращающего, но и изгибающего момента в опасном сечении вала. Влияние сжимающих и растягивающих сил обычно невелико, и поэтому их в большинстве случаев не учитывают. Так рассчитывают средние наиболее нагруженные участки вала, где посажена шестерня или зубчатое колесо.
Расчет производится в следующей последовательности:
1) Определяются окружные, радиальные и осевые силы, действующие на вал от зубчатых, ременных, цепных и других передач;
2) Определяют положение опор и деталей, закрепленных на валу;
3) Раскладывают силы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях zoy и zox и определяют реакции в опорах;
4) Строят эпюры изгибающих моментов и в плоскостях zoy и zox (вертикальной и горизонтальной) и эпюру вращающего момента Т;
5) Находят наибольшее значение суммарного изгибающего момента;
6) Определяют эквивалентный момент;
7) Определяют диаметр вала в рассчитываемом сечении;
При необходимости производят корректировку размеров.
|
|
Цилиндрическая передача
Делительные диаметры колес
Консольные силы:
сила давления на вал со стороны цепной передачи
Консольная нагрузка на входном валу согласно ГОСТ 16162-85:
(9.1)
Силу давления на вал со стороны муфты направляем так, чтобы нагрузка на вал была максимальной, т. е противоположно вектору силы .
Направление сил [4, рис. 6.2, стр.98].
9.1 Расчет быстроходного вала
Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Проверка ;
Изгибающие моменты:
2.Опорные реакции в вертикальной плоскости:
Проверка
Изгибающие моменты:
Суммарные изгибающие моменты:
Намечаем опасное сечение на валу: вал- шестерня, так как концентратор напряжения –ступенчатый переход галтелью r между диаметром впадин шестерни и диаметром ступени d3 c буртиком t [4, стр. 255], действующий в сечении эквивалентный момент
Расчетный диаметр вала в опасном сечении:
(9.2)
где допускаемое напряжение при изгибе [2, стр.384].
Принятый диаметр вала удовлетворяет условию .
Суммарные реакции в опорах:
9.2 Расчет тихоходного вала
Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Проверка ;
Изгибающие моменты:
2.Опорные реакции в вертикальной плоскости:
Проверка
Изгибающие моменты:
Суммарные изгибающие моменты:
Намечаем опасное сечение на валу: посадка подшипника на вал, действующий в сечении эквивалентный момент
Расчетный диаметр вала в опасном сечении:
где допускаемое напряжение при изгибе [2, стр.384].
Принятый диаметр вала удовлетворяет условию .
Суммарные реакции в опорах: