Расчет быстроходного, промежуточного и тихоходного валов

4. РАСЧЕТ ВАЛОВ.

Быстроходный вал.

Из эскизной компоновки:

           

            

             

Определим реакции в опорах.

Составим уравнения равновесия:

Плоскость :

Проверка:

Проверка выполняется.

Плоскость :

Проверка:

Проверка выполняется.

Суммарные реакции в опорах:

Определим значения изгибающих моментов под шестерней.

Промежуточный вал.

Из эскизной компоновки:

                                

                               

                                  

                              

Определим реакции в опорах.

Составим уравнения равновесия:

Плоскость :

Проверка:

Проверка выполняется.

Плоскость :

Проверка:

Проверка выполняется.

Суммарные реакции в опорах:

Определим значения изгибающих моментов под колесом.

Определим значения изгибающих моментов под шестерней.

Тихоходный вал.

Из эскизной компоновки:

         

            

           

Определим реакции в опорах.

Составим уравнения равновесия:

Плоскость :

Проверка:

Проверка выполняется.

Плоскость :

Проверка:

Проверка выполняется.

Суммарные реакции в опорах:

Определим значения изгибающих моментов под колесом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСА ПРОЧНОСТИ В ОПАСНЫХ СЕЧЕНИЯХ.

Тихоходный вал:

Коэффициенты запаса прочности рассчитываем по формулам

        

В этих формулах:,-пределы выносливости при изгибе и кручении

,- коэффициенты асимметрии цикла нагружения, определяемые как

;

Коэффициенты  и  рассчитываются по формулам:

Действующие напряжения рассчитываются по формулам:

                  

где: Т - крутящий момент действующий на вал

Опасное сечение под тихоходным колесом, в котором действует максимальный изгибающий момент:

Концентратором в этом сечении является шпоночный паз. Материал вала – сталь 45 с пределом прочности . Пределы выносливости материала:

Диаметр вала в опасном сечении d=42. Тогда моменты сопротивления будут равны:

; ; ; ; ; ;

Действующие напряжения будут равны:

Коэффициенты запаса прочности будут равны:

Общий коэффициент запаса прочности:

Рекомендуемое допускаемое значение

Прочность в сечении обеспечена.

Опасное сечение – выходной конец вала.

Концентратором в этом сечении является шпоночный паз. В сечении действует только крутящий момент. Материал вала – сталь 45 с пределом прочности .

Расчет производим по формулам, использовавшимся выше.

Пределы выносливости:

Диаметр вала в опасном сечении d=40.

; ; ;

Действующие напряжения:

Общий коэффициент запаса прочности:

Рекомендуемое допускаемое значение

Прочность в сечении обеспечена.

Промежуточный вал:

Опасное сечение под шестерней, в котором действует максимальный изгибающий момент. Расчет производим по формулам, использовавшимся для расчета прочности тихоходного вала.

Максимальный изгибающий момент:

Концентратором в этом сечении является шпоночный паз. Материал вала – сталь 45 с пределом прочности . Пределы выносливости материала:

Диаметр вала в опасном сечении d=34. Тогда моменты сопротивления будут равны:

; ; ; ; ; ;

Действующие напряжения будут равны:

Коэффициенты запаса прочности будут равны:

Общий коэффициент запаса прочности:

Рекомендуемое допускаемое значение

Прочность в сечении обеспечена.