Ориентировочный расчёт валов, страница 10

Изгибающие моменты в сечении Б-Б и других определены по линейной интерполяции в зависимости от расстояния до сечения 3. На участке вала 3-4 в направлении Zмоменты  Разница составляет  Изгибающий момент в сечении Б-Б:

М _zБ-Б = М_3ʹz + DM_z(0,5 l_ст/l₂) = 25910 + 1680·(0,5·50/60) = 26610 Н·мм.

Аналогично определён момент в направлении Х:

М _хБ-Б = 95940 + (112540 – 95940)·(0,5·50/60) = 102857 Н·мм.

Результирующий изгибающий момент:

По аналогичной методике рассчитаны изгибающие моменты в других сечениях: М_В-В = 109642 Н·мм; М_Г-Г = 121557 Н·мм; М_Д-Д = 19450 Н·мм.

3) Осевая нагрузка: F_a = F_a2 - F_a1 = 572 – 362 = 210 H.

4)Параметры сечений. Площади:

А_А-А = πd²/4 – bt₁ = π·36²/4 – 10·5= 968 мм²; 

А_Б-Б = А_В-В = πd²/4  = π·36²/4 = 1018 мм²;

А_Г-Г = πd²_f1/4  = π·60,57²/4 = 2821 мм²; 

А_Д-Д = πd²/4  = π·30²/4 = 707 мм².

        Моменты сопротивления:

W_А-А= πd³/32 - bt₁(d - t₁)²/(2d) = π·36³/32 - 10·5·(36 - 5)²/(2·36) = 3913 мм³;

W_Б-Б= W_В-В= πd³/32 = π·36³/32 = 4580 мм³;

W_Г-Г = πd³_f1/32  = π·60,57³/32 = 21816 мм³; 

W_Д-Д = π·30³/32  = π·30²/4 = 2651 мм³.

        Полярные моменты сопротивления:

W_рА-А= πd³/16 - bt₁(d - t₁)²/(2d) = π·36³/16 - 10·5·(36 - 5)²/(2·36) = 8494 мм³;

W_рБ-Б= W_рВ-В= π·36³/16 = 9161 мм³;

W_рГ-Г = πd³_f1/16  = π·60,57³/16 = 43632 мм³.

5)Характеристики материала вала: s_-1 = 410 МПа, t_-1 = 240 МПа, y_s = 0,1; y_t = 0,05 (табл. 28).

6)Коэффициенты в сечениях [11]: β = 0,9;

А-А (шпоночная канавка): К_s= К_τ = 1,9; e_s  = e_τ = 0,73;

Б-Б (напрессовка): К_s/e_s = 4 (для посадки H7/s6); К_τ/e_τ = 1 + 0,6·4 = 3,4;

В-В (переходное сечение): при радиусе галтели r_г = 2,5 мм и r_г/d = 2,5/36 = 0,07, а также при отношении соседних диаметров D/d= 60,57/36= 1,7 методом интерполяции найдено К_s= 1,85; К_τ = 1,45; коэффициенты e_s  = e_τ = 0,73;

Г-Г (зубья): К_s= 1,69; К_τ = 1,58; e_s  = e_τ = 0,68;

Д-Д (переходное сечение и посадка с натягом): К_s/e_s= 3,8/1,15 = 3,3; К_τ/e_τ = 1 +0,6·3,3 = 2,98 (принято для напрессовки).

7)Амплитудные и средние напряжения в сечениях:

А-А:

Исходные, рассчитанные данные и результаты расчётов сведены в табл. 31.

Таблица 31

Уточнённый расчёт промежуточного вала редуктора

Крутящий момент T_II  = 84 Н·м

Продолжение таблицы 31

     Выводы. 1. Наиболее опасное сечение Б-Б – у края конического колеса, где коэффициент запаса минимальный.