Расчет тихоходного вала одноступенчатого цилиндрического редуктора

Расчет вала на выносливость
Проектный расчет
Конструктивная проработка узла вала
Слайд 27

Проектирование тихоходного вала
d2
d2
d3
d1
d4
В
b2
Δ1 +Δ2 + В + H+ ℓ вых
Δ1 +Δ2
ℓпм

2. Определение минимального диаметра вала
(выходного конца вала)
M2=T2 – ДЗ №1
[τk] – (12÷35) МПа – условное допускаемое напряжение при кручении.
Ст. ряд : 10; 10,5; 11; 11,5; 12 … 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 67; 70; 75; 80 и т.д.
ВАЖНО: Условие d1 = (0,8 ÷ 1,0)dЭД

3. Опред. диаметров и длины участков ступенчатого тихоход. вала.
- Диаметр вала под полумуфту: d1 = dвых
- Диаметр вала под подшипники: d2 = d1+(5÷7) мм
Ответ d2 должен заканчиваться на цифру 0 или 5 (по стандарту). Если не получается то выбираем другое d1 (диаметр вых. конца вала).
- Диаметр вала под зубчатое колесо: d3 = d2+(3÷5) мм
- Диаметр бурта: d4 = d3 + 10 мм (бурт – участок вала для фиксации детали)
- Длина участка под подшипники: В (из табл. основных парам. подшип.)
- Длина участка под зубчатое колесо: b2 (ширина колеса, ДЗ №2)
- Длина участка с диаметром d2: В + Н = В + (В + 10 мм) + ℓВ
ℓB = 10 мм – зазор между крышкой подшипника и торцом полумуфты,
Н – ширина крышки подшипника
- Длина участка под бурт и стопорное колесо:Δ1 = 6 мм + Δ2 = 10 мм;

4. Составление расчетной схемы вала.
4.1 Расчет действующих сил
- Окружная сила Fτ
dk – диаметр делительной окружности колеса из ДЗ №2 (dk – подставляем в метрах!)
Радиальная сила Fr
α = 20 º - угол зацепления
- Сила Q от действия муфты

4.2 Расчет участков вала
(·) А – центр левого подшипника
(·) В – центр правого подшипника
(·) D – центр шпоночного паза
(·) С – центр шпоночного паза под зубчатым колесом
Н = B+10

4.3 Построение эпюры изгибающего момента в вертикальной плоскости
4.4 Построение эпюры изгибающего момента в горизонтальной плоскости
4.5 Построение эпюры изгибающего момента от силы Q
4.6 Построение суммарной эпюры изгибающего момента
4.7 Построение эпюры крутящего момента
4.8 Построение сводной таблицы эпюр Mизг и Мк

Построение эпюр изгибающих и крутящего момента

II. Расчет вала на усталостную прочность в опасном сечении
Нахождение Мизг в опасном сечении Е-Е
Из подобия треугольников
Значение момента в точке Е

2. Проверочный расчет на прочность вала сечении Е-Е
2.1 Определение нормального амплитудного напряжения
σu – нормальное изгибающее напряжение
Wu – момент сопротивления изгибу поперечного сечения
d – диаметр в сечении Е-Е в мм
2.2 Определение нормального касательного напряжения
τm – среднее касательное напряжение
Wk – момент сопротивления кручению
d – диаметр в сечении Е-Е в мм