Fx - крутний моменти. Так як на розрахунковому валу немає елементів викликають осьову силу Fx = 0, Ft = 20806, Fr = -20806, Т = 4383. br/>
5.2 Визначення опорних реакцій
5.2.1 Розрахунок реакції опор
Реакції опор вала зображені на малюнку 5.
В
Малюнок 5 Епюри вала тягових зірочок
Реакція лівої опори.
від осі:
, (5.1)
де l1, l2, l3, l4 - відстань між елементами конструкції валу, l1 = 100, l2 = 630, l3 = 100, l4 = 110, == 20806 H.
, (Н)
від осі:
, (5.2)
де = -20806 Н.
, (Н)
Реакція правою опори.
від осі:
В , (5.3)
, (Н)
від осі:
В , (5.4)
, (Н)
5.2.2 Визначаємо згинальні моменти для розраховується валу
Горизонтальною площині Мі, від осі: для муфти Мі (м) = 0, ліва опора Мі (л) = 0, для лівої зірочки Мі (ЛЗ) = - 2039 Н * м, для правої зірочки Мі (пз) = -2081 Н * м, для правої опори Мі (п) = -42 Н * м . Епюри даних сил зображені на малюнку 5. p> Вертикальною площині Мі, від осі: для муфти Мі (м) = 0, ліва опора Мі (л) = 0, для лівої зірочки Мі (ЛЗ) = 0, для правою зірочки Мі (пз) = 0,
для правої опори Мі (п) = 0. Епюри даних сил зображені на малюнку 5. p> Мі наведена: для муфти Мі (м) = 4383 Н * м, ліва опора Мі (л) = 4383 Н * м, для лівої зірочки Мі (ЛЗ) = 4383 Н * м, для правої зірочки Мі (пз) = 3022 Н * м, для правої опори Мі (п) = 42 Н * м. Епюри даних сил зображені на малюнку 5. p> Повний згинальний момент дорівнює: для муфти Т (м) = 4383 Н * м, ліва опора Т (л) = 4383 Н * м, для лівої зірочки Т (ЛЗ) = 4383 Н * м, для правої зірочки Т (пз) = 2192 Н * м, для правої опори Т (п) = 0 Н * м. Епюри даних сил зображені на малюнку 5. p> Вибираємо матеріал для вала за наведеними навантажень: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
В
5.3 Визначаємо діаметр валу
За наведеною навантаження визначаємо найбільш навантажений ділянку валу, Мпрів = 4834 Н * м.
Діаметр валу дорівнює:
В , (5.5)
де - допустиме напруження на вигин.
В , (5.6)
де - гранична витривалість матеріалу при вигині,
= 250; = 2 - орієнтовне значення коефіцієнта концентрації; = 2 - орієнтовне значення коефіцієнта запасу міцності.
,
, (мм).
Мінімальна значення діаметра вала в місці кріплення зірочок має бути не менше 90 мм. Приймаються 100 мм. p> Мінімальна величина діаметра валу в місці кріплення муфти повинно бути не міні 78 мм, приймаємо 85 мм.
Мінімальна величина діаметра валу в місці кріплення підшипників повинно бути не міні 78 мм і повинна бути кратне 5, приймаємо 90 мм.
Загальний діаметр вала приймаємо 110 мм.
Розміри валу наведені на рисунку 6. br/>В
Малюнок 6 Розрахункова величина валу
5.4 Розрахунок коефіцієнт запасу міцності
Коефіцієнт запасу втомної міцності за нормальними напруженням визначається для небезпечногоперетину.
, (5.7)
де - ефективний коефіцієнт концентрації напружень при вигин, = 1,27; - коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні при параметрі шорсткості Rz <20мкм, = 0,9; - маштаб фактор для нормальних напружень, = 0,7; - амплітуда нормальної напруги, = 0,02; - момент опору вигину, W = 100000; - коефіцієнт чутливості до асиметрії, = 0; - середня напруга, 0.
В
Коефіцієнт запасу втомної міцності визначається по дотичних напруг:
, (5.8)
де - межа витривалості матеріалу при крученні, = 150;В - Ефективний коефіцієнт концентрації напружень, = 1,05; - коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні при параметрі шорсткості Rz <20мкм, = 0,9; - маштаб фактор для нормальних напружень, = 0,59; - коефіцієнт чутливості до асиметрії, = 0; - амплітуда циклів і середнє дотичне Нарпяженіе, = 0,01; Т - крутний момент, Т = 4383 Н * м; - полярний момент опору, Wp = 200000.
В
Визначаємо коефіцієнт запасу втомної міцності по кожному з небезпечних перетинів:
(5.9)
В
Проводимо порівняння, де [S] = 2,5 для валів редуктора [S] = 1,7 для інших валів.
6 Розрахунок муфти
6.1 Алгоритм розрахунку муфти
Алгоритм розрахунку муфти наведений на малюнку 7. br/>В
Малюнок 7 Схема алгоритму вибору і перевірки на міцність муфти
- типорозмір муфти: МЗ-6.
- максимальний крутний момент. 11576 Н * м:
- мінімальний діаметр вала, 85 мм
- махового моменту інерції 2,8 кг * м2
Муфта зубчаста складається з двох напівмуфт виконаних у вигляді двох закріплених на валах втулок з зовнішніми зубами евольвентного профілю та охоплює їх обойми з внутрішніми зубами.
Ці муфти вибирають по ГОСТ 5006 для валів з невеликою частотою обертання (). Ця муфта компенсує радіальне биття (у межах) і невелике кутове (не більше 1 В°)...
