Проектировочный и проверочный расчет некоторых деталей и узлов

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 валов на выносливость[1]

Для примера будем рассчитывать тихоходный вал.

Определим коэффициент запаса прочности быстроходного (рис.13) вала двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Рис.9 – Расчетная схема тихоходного вала на выносливость

1.а) Проверяем запас прочности по пределу выносливости в сечении I-I. Концентрация напряжений в этом сечении обусловлена наличием шестерни. Находим эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении от шестерни. При , ; масштабный коэффициент для вала ; коэффициент состояния поверхности при шероховатости . Эффективный коэффициент концентрации напряжений для данного сечения вала при изгибе и кручении в случае отсутствия технологического упрочнения:

б) Находим запас прочности для касательных напряжений.

Напряжение кручения

.

Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения

.

Запас прочности для касательных напряжений

.

2. Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении вала в сечении II-II, вызванные посадкой внутреннего кольца подшипника на вал. Для вала с , .

Определяем запас прочности для касательных напряжений:

,

здесь напряжение кручения:

,

амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения