6 Предварительный расчет приводного вала
6.1 Определяем геометрические параметры ступеней приводного вала
6.1.1 Первая ступень под зубчатое колесо:
Принимаем
6.1.2 Вторая ступень под подшипник:
Принимаем
6.1.3 Третья ступень под звездочку:
Принимаем
6.1.4 Четвертая ступень под буртик:
Принимаем
Рис.6 Эскиз приводного вала
6.2 Предварительный выбор подшипников качения
Для опор приводного вала принимаем радиальные шариковые двухрядные подшипники 1222 ГОСТ 28428-90
7 Определение размеров шпонок под звездоками
Материал шпонок сталь 45 нормализованная
Ступица стальная, допускаемые напряжения
смятия
Условие прочности
7.1 шпонка
,
,
условие прочности выполняется
8 Уточненный расчет приводного вала
8.1 Расчет приводного вала на статическую прочность
Исходные данные:
;
;
- силы в зацеплении на зубчатом колесе,
;
- сила от натяжения тяговой цепи,
;
;
;
;
.
Материал вала Сталь 40Х улучшенная
допускаемые напряжения на изгиб при симметричной нагрузке [5 табл.15]
8.1.1 Определяем реакции опор в вертикальной плоскости YOZ
;
;
Проверка
;
-3943+4638-695=0
0=0
8.1.1.1 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси x
;
;
;
;
;
8.1.2 Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости XOZ
;
;
Проверка
;
10833+27222-26353-11702=0
0=0
8.1.2.1 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y
;
;
;
;
.
Рис.7 Расчетная схема приводного вала
8.1.3 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.
9 Подбор подшипников приводного вала
Исходные данные:
частота вращения вала
,
осевая сила
,
реакции в опорах
;
,
;
,
требуемая долговечность .
Найдём радиальные силы, действующие на подшипники
;
.
Проверяем пригодность подшипника 1222 предварительно выбранного ранее
Для этого подшипника по ГОСТ 28428-90
динамическая грузоподъёмность
.
Эквивалентная динамическая нагрузка при отсутствии осевой силы
Расчетная долговечность более нагруженного подшипника
где расчетная долговечность при [7, стр. 105] Подшипник пригоден, так как расчетная долговечность больше требуемой долговечности.
