10 Подбор муфты и предварительное определение расчетных длин валов

10.1 Для соединения электродвигателя с быстроходным валом принята муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) по ГОСТ 21424-75 (табл. 15) с допускаемым вращающим моментом до 500 Н·м, диаметром отверстия до 45 мм и длиной муфты в сборе до 225 мм. Запас нагрузочной способности

Такой запас лежит в обычных пределах - от единицы до двух.

10.2 По размерам муфты и согласно ГОСТ 12080-66 (табл. 6) принимаем диаметр и длину конца (хвостовика) быстроходного вала

Для тихоходного вала, исходя т передаваемого вращающего момента 5600 Н·м, руководствуясь ГОСТ 24266-80 (табл. 17) и ГОСТ 12080-66, принимаем:

10.3 Расчетные длины участков валов (рис. 1, 4, 5, 6) устанавливаем предварительно (с последующим уточнением при конструировании)* из соотношений: , где В – из табл. 15,

11 Усилия в зацеплении и консольные нагрузки

11.1 Усилия в зацеплении быстроходной ступени (рис. 3)

Окружные усилия

Радиальные и осевые усилия , ,

где угол наклона составляет 36°52’ (п. 5.2). Получаем

11.2 Усилия в зацеплении тихоходной ступени определяем аналогично:

где угол наклона составляет 11°28,5'(п. 7.1). Получаем

11.3 Консольная нагрузка на хвостовик быстроходного вала появляется от неравномерного распределения усилий между пальцами муфты вследствие погрешностей монтажа. Принимаем

----------------------------

* Размеры по длине можно предусмотреть и более точно, исходя из намечаемой конструкции редуктора.

Рис. 3. Силы в зацеплениях и консольные нагрузки

Направления сил , неопределенные

Валы и колеса условно разведены

где диаметр окружности центров пальцев (табл.15)

Консольная нагрузка хвостовике тихоходного вала указана в исходных данных и составляет 30000 Н (п. 1).

12 Расчет быстроходного вала

12.1 Принятые диаметры (рис. 4): хвостовика ,

в опорах

участка вала между шестернями

принято

12.2 Опорные реакции и изгибающие моменты от сил в зацеплении (рис. 4)

Вертикальная плоскость, опорные реакции

изгибающие моменты

Горизонтальная плоскость, опорная реакции

изгибающие моменты

Результирующие значения

12.3 Опорные реакции и изгибающие моменты от консольной нагрузки

Опорные реакции и изгибающие моменты

От сил в зацеплении От консольной силы

Вертикальная плоскость

Горизонтальная плоскость Крутящие моменты

Рис. 4. К расчету быстроходного вала

(проверяем: ),

,

Сечение D рассчитывать не нужно, так как крутящий и изгибающий моменты в нем меньше, чем в одинаковом с ним сечении С.

12.4 Наибольшие суммарные опорные реакции в изгибающие моменты подсчитываем, исходя из того, что консольная нагрузка может иметь любое направление. Поэтому реакция от сил в зацеплении и реакция от консольной нагрузки могут, в наиболее опасном случае, совпадать по направлению. Точно так же могут сложиться моменты, вызываемые определенном сечения силами в зацеплении и консольной нагрузкой. Следовательно, наибольшие значения составляют:

12.5 Приведенные моменты:

12.6 Номинальные приведенные напряжения:

,

где момент сопротивления поперечного сечения хвостовика уменьшается из-за шпоночного паза и ориентировочно принят равным

Найденные напряжения с очевидностью не представляют опасности.