5 Розрахунок валів редуктора
5.1 Попередній розрахунок
мм.
Приймається
мм.
(ГОСТ 6636-69).
мм.
Приймається
мм.
мм.
Приймається
мм.
Викреслюється компоновочна схема
5.2 Зусилля в приводі
Н.
Н.
Н. (з розрахунку
тихохідної ступені).
Н.
Н.
Н
(задано в завданні).
5.3 Основний розрахунок ведучого вала
5.3.1 Реакції в опорах від сил у вертикальній площині
Н.
Н.
5.3.2 Момент згину в перерізі ІІ в вертикальній площині
5.3.3 Реакції в опорах від сил в горизонтальній площині
Н.
Н.
5.3.4 Моменти згину в перерізах I, ІІ, ІІІ в горизонтальній площині
5.3.5 Сумарні згинальні моменти в перерізах I, ІІ і ІІІ.
5.3.6 Крутний
момент, який передається валом
5.3.7 Еквівалентні моменти в перерізах
5.3.8 Матеріал вала
Вибирається Ст6
(ГОСТ380-88);
МПа.
5.3.9 Діаметри вала в перерізах
мм.
мм.
мм.
мм.
5.3.10 Розробка конструкції вала
В
мм.
В перерізах І та IV
(під шестірнею та шківом) діаметри вала
необхідно збільшити на 4...10% внаслідок
послаблення вала шпоночними канавками.
мм.
Приймається
мм.
(ГОСТ 6636-69, [1, табл. 13.1, с. 380])
5.3.11 Перевірка можливості виготовлення шестірні разом з валом (вал-шестірня)
5.3.11.1
Внутрішній
ділильний діаметр шестірні
де
– зовнішня конусна відстань;
мм.
– ширина зубчастого
вінця;
мм.
– кут ділильного
конуса шестірні;
мм.
Якщо
то шестірня виготовляється разом з
валом (вал-шестірня). В даному випадку
тому шестірня виготовляється насадною.
5.3.12 Викреслюється ескіз вала
5.4 Перевірочний розрахунок вала
5.4.1 Запас міцності в перерізі ІІ-ІІ
Концентратором напружень в даному перерізі є посадка підшипника
5.4.1.1 Запас міцності по нормальним напруженням
де
– границя витривалості при згині;
[1, с. 378];
МПа,
(для Ст.6)
– ефективний
коефіцієнт концентрації напружень;
[1, табл. 13.2, с. 384].
– масштабний
фактор;
[1, табл. 13.3, с. 385].
– напруження згину
в перерізі.
МПа.
5.4.1.3 Запас міцності по дотичним напруженням
де
– границя витривалості при крученні;
[1, с. 378].
– ефективний
коефіцієнт концентрації напружень;
[1, табл. 13.2, с.384].
– масштабний
фактор;
[1,
табл. 13.3, с.385].
– коефіцієнт
чутливості;
[1,
табл. 13.4 с. 385].
– напруження
кручення в перерізі.
МПа.
5.4.1.3 Загальний запас міцності
5.5 ОСНОВНИЙ РОЗРАХУНОК ПРОМІЖНОГО ВАЛА
Н;
Н;
Н;
Н;
Н;
мм.
5.5.1 Реакції в опорах від сил у вертикальній площині.
Н.
Н.
5.5.2 Згинальні моменти в перерізах І і ІІ від сил в вертикальній площині.
5.5.3 Реакції в опорах від сил у горизонтальній площині.
Перевірка:
5.5.4 Згинальні моменти в перерізах І і ІІ в горизонтальній площині.
5.5.5 Сумарні згинальні моменти в перерізах І і ІІ.
5.5.6 Крутний момент, який передається валом.
5.5.7 Еквівалентні моменти в перерізах.
5.5.8 Матеріал вала
Приймається Ст6 (ГОСТ380-88); МПа.
5.5.9 Діаметри вала в перерізах
5.5.10 Розробка конструкції вала
В перерізі І (під шестірнею) діаметр вала необхідно збільшити проти розрахункового на 4-10% в зв’язку з послабленням вала шпонковим пазом
Приймаються
(ГОСТ 6636-69). В опорах А та Б установлюються
підшипники, тому діаметри шипів
приймаються
Діаметр буртика приймається
5.5.11 Викреслюється ескіз вала
5.6 Перевірочний розрахунок вала
5.6.1 Запас міцності в перерізі І-І.
В даному перерізі два концентратори напружень: шпонковий паз і напресована шестірня (45 H7/p6).
5.6.1.1 Запас міцності по нормальним напруженням
де – границя витривалості при згині; [1, с. 378];
МПа, (для Ст.6)
– ефективний коефіцієнт концентрації напружень;
– масштабний фактор для нормальних напружень;
– напруження згину в розрахунковому перерізі.
5.6.1.2 Відношення ефективних коефіцієнтів концентрації напружень до масштабних факторів
– для шпонкового
з’єднання.
[1, табл. 13.2, с. 383].
[1, табл. 13.3, с. 385].
– для посадки
шестірні з гарантованим натягом.
|
Діаметри вала, мм |
|||||
14 |
22 |
30 |
40 |
50 |
100…120 |
|
|
1,8 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,2 |
МПа.
[1, табл. 5.9, с.113].
5.6.1.3 Запас міцності по дотичним напруженням
де – границя витривалості при крученні; [1, с. 378].
– ефективний коефіцієнт концентрації напружень при крученні;
– масштабний фактор;
– коефіцієнт чутливості; [1, табл. 13.4 с. 385].
– напруження кручення в перерізі.
[2, с. 327]
МПа;
[4, табл. 5.9, с. 113].
5.6.1.3 Загальний запас міцності
Міцність і жорсткість
вала в даному перерізі забезпечується,
оскільки
5.6.2 Запас міцності в перерізі ІІІ-ІІІ
Концентратором
напружень в даному перерізі є галтель.
Радіус галтелі
мм.
[4, рис. 5.10, с.109].
5.6.2.1 Запас міцності по нормальним напруженням
МПа;
(інтерполяція)
[1, табл. 13.2, с. 382];
[1, табл. 13.3, с. 385].
МПа.
5.6.2.2 Запас міцності по дотичним напруженням
(інтерполяція)
[1, табл. 13.2 с. 382];
[1,
табл. 13.3 с. 385];
[1,
табл. 13.4, с.385]
МПа;
5.6.2.3 Загальний запас міцності
Міцність і жорсткість вала в даному перерізі забезпечується, оскільки