Валы и оси (стр. 8 )

– длина участка  под уплотнение с крышкой;

(ширина подшипника – принята ориентировочно в зависимости от ).

С учетом зазоров и переходов с одного диаметра на другой примем

Рис. 21

На основании рис. 21 и эскиза вала составляем расчетную схему, определяем опорные реакции, строим эпюры изгибающих моментов и крутящего момента с учетом

Определяем опорные реакции и строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

Проверка:

Определение изгибающих моментов:

2. Определяем опорные реакции, и построить эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.

Рис. 22

Проверка:

Определить изгибающие моменты:

3. Строим эпюру крутящего момента:

4. Проверяем прочность вала в опасном сечении В.  Расчет ведем по максимальным касательным напряжениям.

  – условие прочности.

<

Условие статической прочности выполняется.

Пример 6.

Рассчитать быстроходный вал конического редуктора на сопротивление усталости (рис.23).

Рис. 23. 1 – набор прокладок; 2 – крышка сквозная с манжетой; 3 – стакан; 4 – корпус;

5 – регулировочная гайка

Решение.

Рассмотрим сечение вала В, как более нагруженное. Концентратором напряжений является напрессовка подшипника на вал (сечение В).

Материал вала – сталь 45 без упрочнения. Механические характеристики стали:

Коэффициент запаса прочности

гдекоэффициента запаса прочности по нормальным напряжениям,

коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям

Определим

;

;

Определим

;

;

Определим коэффициент запаса прочности на усталостную выносливость:

>

Фактический коэффициент запаса прочности больше допускаемого, т. е.  условие прочности выполнено

Пример 7.

Выполнить проектный расчет вала и его опор (см. рис.24): Т = 645 Нм, n = 200 мин-1, ширина шестерни – 100 мм, диаметр шестерни d1=200 мм (z = 40, m = 5), на выходном конце вала установлена упругая пальцевая муфта; материал вала - сталь 45, улучшенная, Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной, допускается двухкратная кратковременная перегрузка.

Рис.24

Решение.

Приближенно оцениваем средний диаметр вала при

Разрабатываем конструкцию вала и по чертежу оцениваем его размеры: диаметр в месте посадки шестерни диаметр в месте посадки подшипников диаметр в месте посадки муфты

Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце вала, полагая, что редуктор может быть использован как редуктор общего применения:

Определяем силы в зацеплении:

Определяем реакции в опорах. Рассмотрим реакции от сил и действующих в вертикальной плоскости. Сумма проекций: Сумма моментов   При этом