4.4 Уточненный расчет валов редуктора
4.4.1 Расчет червяка на статическую прочность
Исходные данные:
;
;
-
силы в зацеплении на червяке,
-
сила от открытой передачи,
;
;
;
.
Материал червяка Сталь 40Х улучшенная
допускаемые напряжения на изгиб при
симметричной нагрузке
[5 табл.15]
4.4.1.1 Определяем реакции опор в вертикальной плоскости YOZ
;
;
Проверка
;
0=0
4.4.1.2 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси x
;
;
;
;
4.4.1.3 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости XOZ
;
;
Проверка
;
0=0
4.4.1.4 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y
;
;
;
.
Рис. 4 Расчетная схема быстроходного вала
4.4.1.5 Определяем диаметр вала в наиболее нагруженном сечении
;
;
где
-
суммарный изгибающий момент в опасном
сечении,
;
Действующие напряжения изгиба
Условие статической прочности выполняется с большим запасом, поэтому проверку на усталостную прочность не делаем.
4.4.2 Расчет червяка на жесткость
Условие жесткости
где:
-
прогиб,
Равнодействующая, вызывающая прогиб
червяка
Приведенный момент инерции поперечного
сечения червяка
Допускаемый прогиб
где - модуль зацепления,
Величина прогиба равна
условие жесткости выполняется
4.4.3 Расчет тихоходного вала на статическую прочность
Исходные данные:
;
;
- силы в зацеплении на червячном колесе,
;
-
силы в зацеплении на шестерне,
;
;
;
;
.
Материал вала Сталь 40Х улучшенная
допускаемые напряжения на изгиб при симметричной нагрузке [5 табл.15]
4.4.3.1 Определяем реакции опор в вертикальной плоскости YOZ
;
;
Проверка
;
0=0
4.4.3.2 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси x
;
;
;
;
.
4.4.3.3 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости XOZ
;
;
Проверка
;
0=0
4.4.3.4 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y
;
;
;
.
Рис.5 Расчетная схема тихоходного вала
4.4.3.5 Определяем диаметр вала в наиболее нагруженном сечении
;
;
где
-
суммарный изгибающий момент в опасном
сечении,
;
Действующие напряжения изгиба
условие статической прочности выполняется