Расчет ведущего вала с коническим прямозубым колесом на статическую прочность.

Расчет входного (выходного) вала редуктора с червячной, косозубой цилиндрической (прямозубой конической) передачей на статическую прочность.

Исходные данные:

Ft₁ =__________ Н,

Fr₁ =_________ кН,

Fx₁ =_________кН,

Ft₂ =_________ кН,

Fr₂=__________ кН,

Fx₂=__________ кН,

Т ____________Нм

 

 

ℓ =________мм, - расстояние между опорами

а = _______мм – расстояние от левой опоры до центра муфты,

x₁=_______мм – координата расположения зубчатого колеса относительно левой опоры.

Обозначения: левая опора – Л, правая опора – П.

1. Определяем опорные реакции, Н.

От силы Ft₁ в вертикальной плоскости.

Составляем сумму моментов, действующих в вертикальной плоскости относительно левой опоры.

ΣМ_л = 0. Ft₁ ·Х₁– R_tп·ℓ = 0,

R_tп = ;

ΣМ_П = 0. -Ft₁ ·(ℓ - Х₁) – R_tл·ℓ = 0,

R_tл = ;

R_tп + R_tл = F_t1

 

От действия радиальной силы Fr₁ в горизонтальной плоскости.

 

ΣМ_Л = 0. Fr₁·Х₁ – R_rп·ℓ = 0,

R_rп = ;

ΣМ_П = 0. -Fr₁ ·(ℓ - Х₁) – R_rл·ℓ = 0,

R_rл = ;

R_rп + R_rл = F_r2

 

От действия осевой силы Fх₁ в горизонтальной плоскости.

ΣМ_Л = 0. Fх₁· – R_хп·ℓ = 0,

R_хп = = ;

 

ΣМ_П = 0. F_х1 · – R_хл·ℓ = 0,

R_хл = = ;

 

2. Реакции опор – суммарные

R_Л = = ;

 

R_П = .

 

3. Изгибающие моменты в опасном сечении под зубчатым колесом;

Вертикальная плоскость (от силы Ft₁)

M_и (Ft₁) = R_tЛ ·Х₁ = ­­­­­­­­­­­­­­________∙­­______= ________,

 

Горизонтальная плоскость – суммируем изгибающие моменты

(от сил Fr₁ и Fx₁).

Слева от сечения

M_{иг Л} = (R_rл – R_хл)·Х₁­­­­­­­­­­­­­­=(______–______)∙­­______= ________

 

Справа от сечения

M_{иг П} = (R_rп + R_хп)·(ℓ - Х₁)= (______+______)∙(­­_____–­­_____)= ________.

 

4. Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении – под зубчатым колесом, рассчитываем с учетом наибольших изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

 

M_ИS = =

 

5. Приведенный момент

M_ПР = =

 

 

Материал для изготовления валов, Пр.5.1 (Справочник).

:

Сталь _______, НВ________; s_в =_________; s_т= _______; s_-1 = ______;

[s]_и = ________ МПа – допускаемое напряжение изгиба;

= 2 – ориентировочное значение коэффициента концентрации

S = 2…2,5 – ориентировочное значение коэффициента запаса прочности.

 

[t _кр ]= 0.5 [s]_и =……………..= МПа.

 

6. Диаметры вала в опасных сечениях:

Диаметр конца вала под муфту – d

d = = (мм), ввиду наличия шпоночного паза

 

увеличивается на 10% и округляется в большую сторону по посадочному диаметру муфты.

Диаметр вала под зубчатое колесо – d₁

d₁ = = (мм),

 

При наличии шпоночного паза расчетный диаметр вала увеличивается на 10% и округляется в большую сторону до ближайшего стандартного размера согласно ГОСТ 6636-69 "Нормальные линейные размеры" Пр. 5.2.(Справочник)

 

 

5.1. Вал входной (выходной) зубчатой или червячной передачи.

 

 

 

 

Схема распределения напряжений по сечениям вала цилиндрической передачи.

Расчет ведущего вала с коническим прямозубым колесом на статическую прочность.

Исходные данные:

 

Ft₁ =__________ кН,

Fr₁ =__________ кН,

Fx₁ =__________ кН,

Ft₂ =__________ кН,

Fr₂ =__________ кН,

Fx₂ =__________ кН,

T = __________ Нм,

 

ℓ =________мм, - расстояние между опорами

а = _______мм – расстояние от левой опоры до центра муфты,

b =_______мм – расстояние от правой опоры до зубчатого колеса.

Обозначения: левая опора – Л, правая опора – П.

 

1. Определение опорных реакций в горизонтальной плоскости.

От действия осевой силы F_x1.

 

М_иFx =F_x·0,5·d_m1 = ______∙0,5∙_____ =­­­­­________

SМ_П =0; М_иFx = R_хл·ℓ, R_хл = = ;

SМ_П =0; М_иFx = R_хп·ℓ, R_хп =

От действия радиальной силы F_r1

 

SМ_П =0; F_r1·b – R_rл× ℓ = 0;

R_rл = = .

SМ_л =0; F_r1·(ℓ + b) – R_rп× ℓ = 0;

R_rп = = .

 

2. Определение опорных реакций в вертикальной плоскости.

От действия окружной силы F_t1.

SМ_П =0; – F_t1 ·b + R_tл× ℓ = 0; R_tл = = .

 

SМ_л =0; – F_t1 · (ℓ + b) + R_tп× ℓ = 0;

 

R_tп = = .

3. Реакции опор – суммарные.

 

R_Л = = ;

R_П = = .

 

4. Изгибающий момент в опасном сечении (на правой опоре)

от силы Ft слева от сечения:	От силы Ft справа от сечения
Mиt = Rtл× ℓ =_____∙_____=_____	Mиt = Ft1 ·b=_____∙_____=_____
От сил Rхл и Rrл слева от сечения	От силы Fr и Fх справа от сечения
Mиrx = (Rхл – Rrл) × ℓ= =(_____–_______)∙_____=_____	Mиrx = Fr1 ·b – МиFx= Mиr – МиFx = = ________ – ________=_______

 

5. Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении - 3, справа

 

M_иS = .

6. Приведенный момент

 

M_пр = = .

Материал для изготовления валов, Пр. 5.1.(Справочник):

 

Сталь _______, НВ________; s_в =_________; s_т= _______; s_-1 = ______;

[s]_и = ________ МПа – допускаемое напряжение изгиба;

= 2 – ориентировочное значение коэффициента концентрации

S = 2…2,5 – ориентировочное значение коэффициента запаса прочности.

 

[t _кр ]= 0.5 [s]_и =……………..= МПа.

 

 

7. Диаметры вала в опасных сечениях

d₁ = = ;

d₃ = = .

При наличии шпоночного паза расчетный диаметр вала увеличивается на 10% и округляется в большую сторону до ближайшего стандартного размера согласно ГОСТ 6636-69 "Нормальные линейные размеры" Пр. 5.2.(Справочник)

 

 

5.2. Вал с коническим прямозубым колесом

Схема распределения напряжений по сечениям ведущего вала конической передачи.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: