Расчет входного вала

Проверочный расчет валов

Определяем нагрузки, действующие на валы

Окружная сила: ,

Радиальная сила: ,

Сила от ременной передачи H;

Сила, действующая со стороны муфты Fм=420Н.

Составляем схемы загрузки вала и строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях (рис.4).

Рисунок 4 – Схема нагружения входного вала

Вертикальная плоскость:

Σ M_А = 0, ;

Σ M_B = 0,

Проверка: ΣХ = 0,

+ R_Ав - F_t1 + R_Bв - F_м = 0; + 888 - 820 +123 - 191= 0 – верно.

Изгибающие моменты М₁ = 0;

М₂ = F_м × 70 = 191 × 85 = 16235 Нмм;

М₂ = R_Вв× 95 = 123 × 95 = 11685 Нмм;

М₄ = 0.

Горизонтальная плоскость:

Σ M_А = 0, ;

Σ M_B = 0,

Проверка: ΣХ = 0,

- R_Аг + F_r1 - R_Bг = - 210 + 298 - 88 = 0 – верно.

Эпюра крутящего момента строится по моменту на шкиве (Т = 18,26 Н×м).

Из анализа эпюр следует, что опасным сечением являются сечение а – а.

Суммарный изгибающий момент

Определим общий запас прочности вала в опасном сечении.

,

где - запас прочности по нормальным напряжениям;

- запас прочности по касательным напряжениям;

Для нормализованной стали 45 МПа; МПа; МПа.

Сечение (круг диаметром 30 мм, посадка подшипника)

; (табл.13).

; (табл.11);

(табл.12);

= 1 – поверхностное упрочнение не предусмотрено.

МПа;

МПа;

МПа

Таким образом, . .

Значит в результате, подставив полученные числовые значения в уравнение (5.4) получим:

.

Рекомендованные запасы прочности для валов . Значит усталостная выносливость вала обеспечена.

Выполним проверочный расчет вала на статическую прочность.

Принимаем, что во время перегрузок напряжения во всех сечениях вала возрастают в 2,2 раза (см. разд. 4).

Расчетное условие: .

Для стали 45 принимаем МПа,

где МПа – напряжение текучести материала вала [6, табл. 6].

Тогда: МПа;

МПа;

МПа < МПа.

Статическая прочность обеспечена.

Дата добавления: 2015-06-28