Расчет быстроходного вала

 

Расчет быстроходного вала ведется по следующим формулам

 

 

 

где Т- крутящий момент на валу, Н·м;

 _- диаметр входного конца вала, мм;

 - диаметр вала под подшипники, мм;

- диаметр вала под колесо, мм.

мм

Для того чтобы вести дальнейший расчет необходимо выбрать стандартный диаметр входного конца вала под муфту. Выбираем упругую муфту с торообразной оболочкой. Муфта выбирается по диаметру выходного вала двигателя ( мм). Тогда =25 мм.

 мм

 мм

 

Расчет 1 промежуточного вала

 

 

 мм

Так как при расчете значение  оказалось меньше, чем значения валов применяемых в практике, то принимаем = 30 мм.

 мм.

 

Расчет 2 промежуточного вала

 

 

 мм

 

 

 мм

 

Расчет тихоходного вала

 

 

 мм

 

 мм

 

 

 мм

 

Вывод

 

При расчёте быстроходного вала необходимо подобрать диаметр выходного конца вала под муфту. При подборе нужно руководствоваться стандартными значениями диаметров муфт. Для входного конца быстроходного вала подбираем упругую муфту с торообразной оболочкой, так как она больше всего подходит для соединения двигателя и выходного конца вала редуктора.

При расчёте первого промежуточного вала диаметры валов получились маленькими по сравнению с применяемыми в производстве, поэтому мы увеличиваем значение диаметров валов к большему из ближайших стандартных значений.

 

Эскизная компановка

 

Цель

 

Определить расстояние между точками приложения сил на валах.

 

Данные для компановки

 

Быстроходная передача (берём из пункта 2.6) :

 =61,1985º

 

=15,45 мм

Промежуточная передача (берём из пункта 3.6):

=140 мм.

=  мм

=  мм

d_a1=58 мм

d_f1 =49 мм

d_a2 =230 мм

d_f2=221 мм

b₁=47 мм.

b₂ =42 мм

Тихоходная передача (берём из пункта 4.6):

=200 мм.

=  мм

=  мм

d_a1=98 мм

d_f1 =89мм

d_a2=310 мм

d_f2=148 мм

b₁=65 мм.

b₂ =60 мм

Диаметры валов (берём из пунктов 5.5 5.6 5.7 5.8):

Быстроходный вал:

 ₌25мм

₌35мм

 =30мм

1 Промежуточный вал:

₌30мм

 =25мм

2 Промежуточный вал:

₌36мм

 =30мм

Тихоходный вал:

 ₌40мм

₌50мм

 =45мм

 

6.3 Условие компановки:

Выполняется графически, расстояния определяются непосредственным замером с компановки.

Проверочный расчёт валов

 

Цель

 

Провести проверочный расчёт валов в виде уточнённого расчёта.

 

Расчётная схема

 

Данные

 

F_t3 =1947,78 Н

F_r3 =708,99 Н

F_t2 = 1407,28 Н

F_r2 =68,113 Н

F_a2 =1161,02 Н

 

Условия

 

Проверочный расчёт производим в виде определения коэффициента запаса прочности в опасных сечениях

 

Построение эпюр

 

Определение реакций, построение эпюр изгибающих моментов первого промежуточного вала.

Примем вал за балку, закрепленную с двух концов на подвижно шарнирных опорах. Силы в подшипниках заменим на реакции опор. И рассчитаем изгибающий момент в каждой точке приложения сил.

Определяем реакции опор в плоскости (XoY) действия сил

Сумма моментов относительно точки А равен нулю.

 

 

Сумма моментов относительно точки В равен нулю

 

 

 

 Н

Проверка:

 

 

833,5-708,89+68,113-192,7=0

Определяем реакции опор в плоскости (XoZ) действия сил

Сумма моментов относительно точки А равен нулю

 

 

   

 

Н

Сумма моментов относительно точки В равен нулю

 

 

 

 Н

Проверка:

 

-1710,86+1947,78+1407,28-1644,6=0

Определяем реакции

 

 (7.1)

 

 (7.2)

 

 Н Н

Определяем общий изгибающий момент в каждом опасном сечении по формуле

 

(7.3)

 

Н∙мм

Н∙мм

Производим расчет изгибающих моментов для построения эпюр.

Участок 1

0 Х 45

В плоскости ХоУ

 

 

Х₁=0 М=0

Х₂=45 мм М=37507,5 Н∙мм

В плоскости ХоZ

 

Х₁=0 М=0

Х₂=45 мм М=-76988,7 Н∙мм

Участок 2

0 Х 89

В плоскости ХоУ

 

 

Х₁=0 М=37507,5 Н∙мм

Х₂=89 мм М=48597,79 Н∙мм

В плоскости ХоZ

 

 

Х₁=0 М=-76988,7 Н∙мм

Х₂=89 мм М=-55902,8Н∙мм

Участок 3

0 Х 34

В плоскости ХоУ

 

 

Х₁=0 М=0 Н∙мм

Х₂=34 мм М=-6551,8Н∙мм

В плоскости ХоZ

 

 

Х₁=0 М=0 Н∙мм

Х₂=34 мм

М=-55902,8Н∙мм