Проектировочный расчет валов

Задачей данного раздела является предварительное определение диаметров валов редуктора. Допускается, что валы гладкие, круглые стержни, испытывающие только статическое кручение. Критерием при расчёте является статическая прочность.

Условие прочности:

 

(3.1)

 

где  - допускаемое напряжение на кручение.

Принимаем: для быстроходного вала 1=15 Н/мм2;

для промежуточного вала 2=25 Н/мм2;

для тихоходного вала 3=35 Н/мм2.

 

 (3.2)

 

где Т – крутящий момент, Н×мм;

Wк – момент сопротивлению кручению, мм3.

 

(3.3)

 

где dв – диаметр вала, мм.

Выразим диаметр из формул (3.1), (3.2) и (3.3):

 

 (3.4)

 

Определим диаметры валов:

· быстроходного вала (Т1=105,3 Н×м):

· промежуточного вала (Т2=4355Н×м):

· тихоходного вала (Т3=12350 Н×м):

Окончательно выбираем из стандартного ряда: dв1=60 мм, dв2=95 мм, dв3=120 мм

Конструирование валов редуктора

Определим все диаметры валов редуктора.

· Эскиз быстроходного вала

 

Рис. 3.1.

Выбираем из стандартного ряда на подшипники: dВ1П =75 мм

· Эскиз промежуточного вала

Рис. 3.2.

· Эскиз тихоходного вала

Рис. 3.3

d1 =130 мм. d2 =150 мм

Реакции в опорах валов

Для нахождения реакций в опорах валов составим расчётную схему.

Силовая схема привода

рис. 4

 

Силовая схема быстроходного вала:

 

рис. 5

Для того, чтобы найти реакции в опорах составим уравнения сил и моментов:

В вертикальной плоскости YOZ:

 

 

тогда:

В горизонтальной плоскости XOZ:

 

Силовая схема промежуточного вала:

рис. 6

В вертикальной плоскости YOZ:

 

 

В горизонтальной плоскости XOZ:

 

Силовая схема тихоходного вала:

 

рис.7

В вертикальной плоскости ХOZ:

 

 

В горизонтальной плоскости YOZ: