Расчет валов на сложное сопротивление

Для расчета вала на сложное сопротивление необходимо составить его расчетную схему:

- разметить точки, в которых расположены условные опоры;

- определить величину и направление действующих на вал сил: окружной , радиальной , осевой . А также точки их приложения. Поскольку на валы не действуют осевые силы, то .

Расчет тихоходного вала:

 

Рис.4 – Расчетная схема тихоходного вала на сложное сопротивление

 

Длины расчетных участков находятся после предварительного проектирования:

Реакции опор для входного вала:

Определим реакции опор:

 

.

.

.

 

Построим эпюры моментов для тихоходного вала:

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

 

.

.

 

Рис.5 – Эпюра изгибающего момента в горизонтальной плоскости для тихоходного вала

 

Максимальный изгибающий момент действует в сечении III –

.

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

 

.

.

 

Максимальный изгибающий момент действует в сечении II – .

 

Рис.6 – Эпюра изгибающего момента в вертикальной плоскости для тихоходного вала

 

Построим эпюру крутящего момента для быстроходного вала

 

 

Рис.7 – Эпюра крутящего момента для тихоходного вала

Приведенный момент

 

Максимальный приведенный момент

;

.

 

Наиболее опасным является третье сечение

 

Рис.8 – Эпюра приведенного момента для тихоходного вала

 

Расчет промежуточного вала:

 

Рис.9 – Расчетная схема промежуточного вала на сложное сопротивление

Длины расчетных участков находятся после предварительного проектирования:

Реакции опор для промежуточного вала:

 

 

Определим реакции в опорах:

 

 

.

.

.

 

Построим эпюры моментов для тихоходного вала:

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

 

.

Рис.10 – Эпюра изгибающего момента в горизонтальной плоскости для промежуточного вала

 

Максимальный изгибающий момент действует в сечении III – .

 

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

 

.

.

 

Максимальный изгибающий момент действует в сечении III –

 

Рис.11 – Эпюра изгибающего момента в вертикальной плоскости для промежуточного вала

Построим эпюру крутящего момента для быстроходного вала.

 

Рис.12 – Эпюра крутящего момента для промежуточного вала

 

Приведенный момент

 

Максимальный приведенный момент

;

.

 

Наиболее опасным является третье сечение

 

Рис.13 – Эпюра приведенного момента для промежуточного вала

5.3.2 Расчет валов на выносливость[1]

Для примера будем рассчитывать быстроходный и тихоходный вал.