Силовой расчет быстроходного и тихоходного вала.

Выбор шпонок, проверка на смятие.

  • Подбор призматических шпонок. Проверка прочности шпоночных соединений.

Выбираем шпонки ГОСТ 23360-78.

Проверяем шпонки на смятие по условию прочности, Н/мм2:

 

(81)

  • Для 1-й степени быстроходного вала:

Шпонка 8 7 32 ГОСТ 23360-78 t1=4 мм, t2=3,3 мм

 

Проверка шпонки на смятие, Н/мм :

 

(82)

 

где Т1 = 48,16 Нм (п.2.1)

 

 

(83)

 

51,4 Н/мм2 ≤ 150 Н/мм2 – условие выполняется.

  • Для 1-й степени тихоходного вала:

Шпонка 14 9 56 ГОСТ 23360-78 t1=5,5 мм, t2=3,8 мм

 

Проверка шпонки на смятие, Н/мм :

 
 


(84)

 

где Т2 = 359,75 Нм (п.2.1)

 

 

(85)

 

131,5 Н/мм2 ≤ 150 Н/мм2 – условие выполняется.

 

  • Для 3-й степени тихоходного вала:

Шпонка 16 10 70 ГОСТ 23360-78 t1=6 мм, t2=4,3 мм

 

Проверка шпонки на смятие, Н/мм :

 

(86)

 

где Т2 = 359,75 Нм (п.2.1)

 

 

(87)

 

70 Н/мм2 ≤ 150 Н/мм2 – условие выполняется.

 

 

 

  • Определение реакций в подшипниках и моментов в опасных сечениях валов.


Рисунок 2 – Силовая схема быстроходного вала.

 

Ft1= 1376 H, (п. 2.5);

Fr1= 925,1 Н, (п. 2.5);
Fa1= 2569,64 Н, (п. 2.5);
Fм= 3709,45Н, (п. 2.5);
lт= 102 мм, (п. 2.7);

Lб= 182 мм, (п. 2.7);

d1= 70 мм, (п. 2.3);

 

· Вертикальная плоскость:

 

Определяем опорные реакции, Н:

 

(88)

 

 

 

 

(89)

 

 

Проверка:

 

(90)

 

- проверка выполняется

 

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х, Нм:

 

(91)

 

· Горизонтальная плоскость:

 

Определяем опорные реакции, Н:

 

 

(92)

 

 

 

 

(93)

 

 

 

Проверка:

 

(94)

 

- проверка выполняется

 

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y, Нм:

 

 

(95)

 

 

(96)

 

Определяем суммарные реакции опор, Н:

 

(97)

 

 

(98)

 

 

Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала, Н*м:

 

(99)

 

 

 

   
 
 
 


Рисунок 3 – Силовая схема тихоходного вала.

Ft1= 1376 H, (п. 2.5);

Fr1= 925,1Н, (п. 2.5);
Fa1= 2569,64 Н, (п. 2.5);
Fм= 12672,9Н, (п. 2.5);
Lб= 128 мм, (п. 2.7);

Lм= 129 мм, (п. 2.7);

d1= 50 мм, (п. 2.3);

 

 

· Вертикальная плоскость:

 

Определяем опорные реакции, Н:

 

(100)

 

 

 

 

(101)

 

 

Проверка:

 

(102)

 

- проверка выполняется

 

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х, Нм:

 

(103)

 

· Горизонтальная плоскость:

 

Определяем опорные реакции, Н:

 

 

(104)

 

 

 

 

(105)

 

 

 

Проверка:

 

(106)

 

- проверка выполняется

 

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y, Нм:

 

 

(107)

 

 

(108)

 

 

Определяем суммарные реакции опор, Н:

 
 


(109)

 

 

(110)

 

 

Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала, Н*м:

 

(111)