6 Расчёт диаметров валов
Диаметры валов могут быть определены по условному расчёту на кручение. Минимальные диаметры валов рассчитываем по формуле:
где
- условное допустимое напряжение при
кручении, МПа.
Материал
валов - Сталь 40Х:
МПа;
МПа.
Результаты расчётов сводим в таблицу 6.
Таблица 6
|
Вал (рис. 3) |
Материал |
Т. О. |
МПа |
МПа |
Т, Нм |
Расчётный |
Принятый |
|
|
| ||||||
|
0 |
Сталь 40Х |
У |
900 |
25 |
38,6 |
19,76 |
25 |
|
I |
Сталь 40Х |
У |
900 |
25 |
39,3 |
19,88 |
25 |
|
II |
Сталь 40Х |
У |
900 |
25 |
59,6 |
22,84 |
28 |
|
III |
Сталь 40Х |
У |
900 |
25 |
114,5 |
28,4 |
32 |
,
,
,
мм
,
мм
По расчётному диаметру находим диаметры участков под колесом и подшипником:
|
Валы
|
0
|
I
|
II
|
III
|
|
Принятый диаметр
|
25 |
25 |
28 |
32 |
|
Диаметр под
подшипник
|
|
|
|
|
|
Диаметр под
колесо
|
|
|
|
|
,
мм
,
мм
,
мм
7 Проверочный расчёт
7.1 Проверочный расчёт вала II
Проверка вала IIна изгиб и кручение.
Силы, действующие на вал II:
-
окружная сила:
,
-
радиальная сила:
,
где
- вращающий момент, Н (см. табл. 3)
- делительный диаметр, мм (см. табл. 10)
- угол профиля, при х=0,
Осевая сила отсутствует т.к. используется прямозубая передача.
Расчёт
проводим по максимальному моменту
Н передаваемому зубчатыми колёсами
.
Расчёт сил сведён в таблицу 7.
Таблица 7
|
Параметры |
Усилия в зацеплениях | |||||
|
Наименование |
Обозн. |
|
|
|
| |
|
Вращающий момент, Нм |
|
59,6 |
59,6 |
59,6 |
59,6 | |
|
Делительный диаметр, мм на шестерне на колесе |
|
- 110 |
112,5 - |
150 - |
75 - | |
|
Силы, Н:
|
|
- 1084 |
1060 - |
795 - |
1589 - | |
|
|
|
395 |
386 |
289 |
578 | |
Назначаем в качестве опор вала IIподшипники шариковые однорядные ГОСТ 8338-75
Таблица 8
|
Параметры, наименование |
Обозначение |
Формула |
Результаты расчета при зацеплении колёс | ||
|
|
|
| |||
|
Длина, мм |
|
С чертежа |
|
|
|
|
Реакции опор, Н: - в плоскости X
- в плоскостиY
- суммарные
|
|
(R1x2+ R1y2)1/2 (R1x2+ R1y2)1/2 |
|
|
|
|
Изгиб. моменты: - в плоскости X
- в плоскости Y
- суммарные
|
|
(M1x2+ M1y2)1/2 (M2x2+ M2y2)1/2 |
|
|
|
|
Вращ. момент , Нм |
Т |
(табл. 6) |
|
|
|
|
Эквивалентный момент, Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Диаметр вала в расчетном сечении, мм |
|
Внутренний диаметр шлиц. |
|
|
|
|
Эквивалентное напряжение, МПа - при перегрузках |
|
|
|
|
|
|
Материал вала
- предел текучести, МПа |
сталь 40Х
|
-
[4, с. 165] |
|
|
|
|
Допускаемое напряжение, МПа |
|
|
|
|
|
|
Условие статической прочности
выполняется:
| |||||
МПаПримечание:
- по характеристике двигателя;
- минимальный коэффициент запаса
прочности по пределу,
.