Алгоритм расчета одинаков для расчетов цилиндрической, конической и червячной передач. Общим для всех расчетов является действие трех сил в зацеплении и наличие муфты на консольной части вала. Расчет ведущего и ведомого вала отличаются крутящими моментами и противоположным направлением сил в зацеплении. Конструкция валов зависит от необходимости применения шпоночного соединения, установки подшипников и поверхностей для фиксации насаженных на вал деталей в осевом направлении.
Исходные данные.
Из расчета зубчатых передач имеем:
крутящий момент T2 = 634000× Н× мм :
Ft = 6272 H; Fr = 2375 H; Fx = 1799 H.
Из компоновки редуктора:
расстояние от муфты до опоры а = 125 мм;
расстояние между опорами L = 1150 мм:
Ввиду симметричного расположения передачи l1 = l2 = 575мм.
Определение опорных реакций
От действия окружной силы силыFt = 6272 Н
SМП =0; R Л t× (l1 + l2) - Ft× l2 = 0
R Л t = =
= 3136 H;
R П t = Ft – R Л t = 6272 – 3136 = 3136 H;
От действия радиальной силы Fr = 2375 Н
SМП = 0; RЛR× (l1 + l2) – Fr× l2 = 0
RЛR = =
= 1187,5 H;
RПR = FR – RЛR = 2375 – 1187,5 = 1187,5 H;
От действия осевой силы Fx = 1799 Н
R Лx = RПx = 0,8 H;
Суммарные реакции опор
Левая опора R Л = =
= 3353,6 Н.
Правая опора R п = =
= 3353 Н.
Расчет изгибающих моментов
В сечении 2 (слева от сечения);
Mиt = RЛt× l1 = 3136 × 575 = 1803200Н× мм
MиR = - RЛR× l1 = -1187,5 × 575 = - 682812,5 Н× мм
Mиx = - R Лx× l1 = - 0.8 × 575 = - 460 Н× мм
В сечении 2 (справа от сечения);
Mиt = RП t× l2 = 3136 × 575 = 1803200Н× мм
MиR = - RПR× l2 = -1187,5 × 575 = - 682812,5 Н× мм
Mиx = - RПx× l2 = - 0.8 × 575 = - 460 Н× мм
По результатам расчетов строим эпюры изгибающих и крутящего момента, определяем опасные сечения вала дл расчета теоретического профиля.
Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении - 2, слева
MиS = =
= 1909,5 Н× м
Приведенный момент
Mпр = =
= 2012 Н× м
Диаметры вала в опасных сечениях
Допускаемое напряжение на изгиб для вала (см. табл.1)
Из таблицы 1 назначаем материал для изготовления валов:
Сталь 40ХН НВ ³ 240; sв = 820 МПа; sт = 650 МПа; s-1 = 360 МПа; t-1 = 210 МПа.
[sи] = 90 МПа -– допускаемое напряжение изгиба;
= 2 – ориентировочное значение коэффициента концентрации
S = 2…2,5 – ориентировочное значение коэф. запаса прочности. Принимаем S = 2
[τкр
] = 0,5·[s
и]
d1 = d2 = =
= 41,3 мм;
d3 = =
= 60,7 мм .
По результатам расчета вала строим теоретический профиль вала на компоновке редуктора в принятом масштабе и конструируем вал на компоновке редуктора по его теоретическому профилю.
Рис.1 Схема распределения напряжений по сечениям выходного вала
Результаты компьютерного расчета вала
L=1160.0, Sigma=55.
Деталь |
Данные о нагруженности вала |
Координаты | ||
Силы, Н |
Град |
Т, Н*м |
мм | |
Муфта |
√T=1632 |
X1=0 | ||
Шкив |
Ft=8075 |
a=0 |
√T=-816 |
X2=240 |
Шкив |
Ft=8075 |
a=0 |
√T=-816 |
X3=1140 |
Другие публикации:
Определение
величины нагрузок, действующих на трубу со стороны
Основной нагрузкой, которая действует на колодки, являются силы, возникающие от затяжки болта. На работоспособность резьбовых соединений существенное влияние оказывает трение в резьбе и на торце гайки или головки винта. Так, в резьбах, предназначенных для скрепления соединяемых деталей, необходимо ...
Особенности перевозки заданных спг и выбор способа их перевозки
СПГ представляют собой абсолютную группу в грузопотоке железнодорожного транспорта, которая требует специальных условий перевозок. Скоропортящийся продукт подразделяется на два вида – растительного и животного происхождения и предъявляются к перевозкам как в натуральном (мясо, рыба, молоко, яйца, ф ...
Общая, производственная и организационная структура предприятия
Структура предприятия – это его внутреннее строение, характеризующее состав подразделений и систему связи, подчиненность и взаимодействие между ними. Общая структура предприятия представляет собой состав производственных звеньев (производственная структура), а также организаций по управлению предпр ...