Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет валов на совместное действие изгиба и кручения

Валы редуктора нагружены силами, действующими в зацеплении передачи, и испытывают деформации изгиба и кручения. Для упрощения расчетов принято, что силы сосредоточенные, приложены в серединах венцов зубчатых колес и направлены по нормалям к профилям зубьев в полюсах зацепления. При расчете их раскладывают на составляющие, действующие вдоль координатных осей. Схема редуктора и усилий, действующих в передаче, приведена на рис. 4.11.

Рис. 4.11

Усилия, действующие в передачах:

окружные –

; ;

(4.123)

радиальные –

; ;

(4.124)

осевые –

; ,

(4.125)

где a = 20º – угол профиля делительный;

b - угол наклона линии зуба.

Последовательность расчета рассмотрим на примере выходного вала, подвергающегося действию наибольших сил.

Реакции в опорах вала (подшипниках) от сил, действующих в плоскости XOZ вдоль оси Z (рис. 4.12):

; ; ;	(4.126)
; ; .	(4.127)

Реакции в опорах от сил, действующих в плоскости XOY вдоль осей X и Y:

; ; ;	(4.128)
; ; .	(4.129)

Суммарные реакции:

; .

(4.130)

Изгибающие моменты и эпюры, обусловленные силами, действующими в плоскости XOZ:

участок вала АВ –

; Х = 0; ; Х = 1; ;

(4.131)

участок вала ВC –

; Х = 1; ; Х = 1+ 2; .

(4.132)

По найденным значениям изгибающих моментов строятся эпюры.

Рис. 4.12

Изгибающие моменты и эпюры, обусловленные силами, действующими в плоскости XOY:

участок вала АВ –

; Х = 0; ; Х = 1; ;

(4.133)

участок вала ВC –

; Х = 1; ; Х = 1+ 2; .

(4.134)

Суммарные изгибающие моменты:

; .

(4.135)

Эквивалентный момент по третьей теории прочности

, если > ; , если > .

(4.136)

Диаметр вала в опасном сечении

.

(4.137)

Допускаемое напряжение [s_и] выбирают невысоким, чтобы валы имели достаточную жесткость, обеспечивающую нормальную работу зацепления и подшипников. Валы рекомендуется изготавливать из сталей 35, 40, 45, Ст 5, Ст 6, для которых МПа.

Вычисленные значения диаметра вала d в опасном сечении сравнить с диаметром d_к под колесом, найденным при ориентировочном расчете (п. 4.3.2). Должно выполняться условие: . При невыполнении этого условия следует принять и вновь определить размеры вала (п. 4.3.2).