Розрахунок на міцність 2-го проміжного валу

 

Метою перевірочного розрахунку другого проміжного валу є його перевірка на статичну міцність з урахуванням деформацій згинання і кручення. Схема валу з основними розмірами та зусиллями у зачеплені зубчастих коліс зображена на рисунку 7.1.

Розрахунок починаємо з визначення зусиль у зачепленні коліс , та , .

Окружні зусилля

 

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КПМ 000.042.00 ПЗ

(7.1)

 

(7.2)

 

де , – відповідно діаметри ділильних кіл 2-го колеса і 3-ої шестерні.

 

Радіальні зусилля

 

(7.3)

 

 

 

. (7.4)

 

 

Окружні та радіальні зусилля переносимо на вісь проміжного валу. При перенесенні окружних сил з ободів коліс 2,3 на вісь валу відповідно до теореми Пуансо до сил додаються пари, момент яких дорівнює . Ці пари діють у площинах перпендикулярних до осі валу, тобто скручують вал. При цьому окружні зусилля будуть діяти у вертикальній площині, а радіальні – у горизонтальній (рис. 7.1).

 

Рисунок 7.1 – Схема проміжного вала та зусиль в зачепленні зубчатих коліс

 

Реакції в опорах визначаємо з рівнянь рівноваги.

 

У вертикальній площині

 

;

 

(7.5)

 

 

звідки

. (7.6)

 

 

;

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КПМ 000.042.00 ПЗ

 

 

звідки

 

(7.7)

 

 

 

 

У горизонтальній площині

 

;

 

 

звідки

 

. (7.8)

 

 

;

 

звідки

(7.9)

 

Переходимо до побудови епюр згинальних та крутильних моментів.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КПМ 000.042.00 ПЗ

Особливістю даної схеми є та обставина, що на вал діють тільки зосереджені сили. У цьому випадку моменти на опорах дорівнюють нулю і змінюються за лінійним законом. Тому для побудови епюр згинальних моментів необхідно обчислити згинальні моменти тільки в перерізах і .

 

(7.10)

 

(7.11)

 

(7.12)

 

(7.13)

 

 

За одержаними результатами будуємо епюри згинальних моментів в вертикальній і горизонтальній площинах, а також епюру крутильного моменту, що дорівнює і діє між перерізами і (рисунок 7.2).

Із побудованих епюр видно, що з точки зору міцності найбільш небезпечним є переріз , де діють максимальні згинальні моменти.

Визначаємо зведений момент у розрахунковому перерізі використовуючи теорію міцності найбільших дотичних напружень

 

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КПМ 000.042.00 ПЗ

(7.14)

Нм

Визначаємо еквівалентне напруження

 

= =33 МПа

 

Таким чином отримане значення напруження не перевищує допустиме, тому міцність вала забезпечена.

Рис. 7.2 - Розрахункова схема валу та епюри силових факторів

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAN0HZwcMA AADbAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPQYvCMBSE74L/ITzBi2i6HnSpxiLConhZ1i6Ct0fz bEubl9Kktf77jSDscZiZb5htMpha9NS60rKCj0UEgjizuuRcwW/6Nf8E4TyyxtoyKXiSg2Q3Hm0x 1vbBP9RffC4ChF2MCgrvm1hKlxVk0C1sQxy8u20N+iDbXOoWHwFuarmMopU0WHJYKLChQ0FZdemM Aqxu17PR37JL8zI63rrZOq1Iqelk2G9AeBr8f/jdPmkFqzW8voQfIHd/AAAA//8DAFBLAQItABQA BgAIAAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1s UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5yZWxz UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFwZXht bC54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAN0HZwcMAAADbAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJzL2Rv d25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIgDAAAAAA== "/>

a1=25 мм

а2=50мм

b1=55мм

b2=30мм

+

-

7,21 Нм

11,08 Нм

-0,94 Нм

-3,1Нм

7,33Нм

 

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

КПМ 000.042.00 ПЗ