Нагрузка, действующая на II вал коробки скоростей со стороны деталей привода

Нагрузка	Обозначение	Значение
Окружная сила со стороны колеса z 2 = 45, Н	Ft 1
Окружная сила со стороны шестерни z 3 = 21, Н	Ft 2
Радиальная сила со стороны колеса z 2 = 45, Н	Fr 1
Радиальная сила со стороны шестерни z 3 = 21, Н	Fr 2
Крутящий момент, Нм	M К	152,4
Примечания: 1. Осевой силой от веса узлов привода в расчетах пренебрегаем; 2. Расчет окружных и радиальных сил приведен в табл. 4.3.

При составлении расчетной схемы руководствуемся следующим:

· вал рассматриваем как балку на двух опорах;

· силы, действующие на вал со стороны зубчатых колес, являются сосредоточенными и приложенными по серединам длин ступиц;

· размеры вала принимаем с компоновочного чертежа привода;

· балку, согласно нагрузке, рассматриваем раздельно в горизонтальной Х и вертикальной Y плоскостях;

· плоскость Х располагаем по направлению окружных сил F_t в зацеплениях, плоскость Y – по радиальным F_r силам.

Эпюры изгибающих М _И и крутящих M _К моментов приведены на рис. 4.15. Расчет нормальных σ и касательных τ напряжений в опасных сечениях вала показан в табл. 4.13.

Рис. 4.15. Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Таблица 4.13

Расчет нормальных σ и касательных τ напряжений в опасных сечениях вала

Параметр	Формула, источник	Значение	Примечание
Реакция опоры I RX А, Н	(Ft 1(l 1 + l 2) + Ft 2 l 1)/(l 1 + l 2 + + l 3)	(2328·(38 + 98) + 4838·38)/(38 + 98 + 64) = = 2502,3	Ft 1 + Ft 2 + RX А + RX Б = 0
Реакция опоры II RX Б, Н	(Ft 2(l 2 + l 3) + Ft 1 l 3)/(l 1 + l 2 + + l 3)	(4838·(98 + 64) + 2328·64)/(38 + 98 + 64) = = 4663,7
Изгибающий момент MX 1, Нм	RX А l 3	2502,3·64·10^-3 = 160,15	RX А l 3 = RX Б(l 1 + l 2) – Ft 2 l 2
Изгибающий момент MX 2, Нм	RX Б l 1	4663,7·38·10^-3 = 177,22	RX Б l 1 = RX А(l 2 + l 3) – Ft 1 l 2
Реакция опоры I RY А, Н	(Fr 1(l 1 + l 2) – Fr 2 l 1)/(l 1 + l 2 + + l 3)	(847·(38 + 98) – 1761·38)/(38 + 98 + 64) = 241,4	Fr 1 + Fr 2 + RY А + RY Б = 0
Реакция опоры II RY Б, Н	(Fr 2(l 2 + l 3) – Fr 1 l 3)/(l 1 + l 2 + + l 3)	(1761·(98 + 64) + 847·64)/(38 + 98 + 64) = 1155,4
Изгибающий момент MY 1, Нм	RY А l 3	241,4·64·10^-3 = 15,45	RY А l 3 = RY Б(l 1 + l 2) – Fr 2 l 2
Крутящий момент M K, Нм	см. табл. 4.11	152,4
Изгибающий момент MY 2, Нм	RY Б l 1	1155,4·38·10^-3 = 43,90	RY Б l 1 = RY А(l 2 + l 3) – Fr 1 l 2
Суммарный изгибающий момент M И1, Нм
Суммарный изгибающий момент M И2, Нм
Эквивалентный момент М ЭК1, Нм
Эквивалентный момент М ЭК2, Нм
Момент сопротивления сечения вала на изгиб W, мм³	см. табл. П41		W 1 = W 2
Момент сопротивления сечения вала на кручение W К, мм³	2 W		W K1 = W K2
Нормальные напряжения σ1, МПа	10^3 M ЭК1/ W	10^3·208,1/5042 = 41,3
Нормальные напряжения σ2, МПа	10^3 M ЭК2/ W	10^3·225,3/5042 = 44,7
Касательные напряжения в сечениях τ1, τ2, МПа	10^3 M К/ W К	10^3·152,4/10084 = 15,1

По результатам расчета проверяем вал по критерию статической прочности, табл. 4.14 и по критерию усталости материала, табл. 4.15.

Таблица 4.14

Дата добавления: 2015-07-17