Эскизная компоновка валов привода

По формулам и рекомендациям, приведенным в параграфе 3.1 на стр. 24 (ист. 1), определяем компоновочные размеры. Полученные значения диаметров валов округляем до ближайшего значения из стандартного ряда чисел. Значения: f – размер фаски, t – высота буртика, r – радиус галтели – даны в таблице на стр. 25 (ист. 1).

4.1.1 Диаметры валов

 

 

Для быстроходного вала редуктора:

· Входной конец, согласно диаметру под муфту принимаем .

· Диаметр под уплотнитель ;

· Диаметр под стопорную гайку ;

· Диаметр под подшипник ;

· Диаметр Червяка .

Для промежуточного вала редуктора:

· Диаметр под подшипник ;

· Диаметр под шестерню ;

· Диаметр под колесо ;

· Диаметр буртика колеса .

Для тихоходного вала:

· Диаметр выходного конца ;

· Диаметр под уплотнитель ;

· Диаметр под подшипник ;

· Диаметр под колесо ;

· Диаметр проходного участка .

Длины валов

 

Для быстроходного вала редуктора:

· Длина входного конца ;

· Длина участка под уплотнитель ;

· Длина участка под стопорную гайку ;

· Длина участка под подшипник ;

· Длина буртика шестерни ;

· Длина участка червяка .

Для промежуточного вала редуктора:

· Длина участка под подшипник ;

· Длина участка под шестерню ;

· Длина участка под колесо ;

· Длина буртика колеса .

Для тихоходного вала:

· Длина выходного конца ;

· Длина участка под уплотнитель ;

· Длина участка под подшипник ;

· Длина участка под колесо ;

· Длина проходного участка .

Расчет тихоходного вала

 

Расчет валов базируют в разделах курса сопротивления материалов. При этом действительные условия работы вала заменяют условными, т.е. приводят к расчетной схеме. При переходе от конструкции к расчетной схеме произво­дят схематизацию нагрузок, опора формы вала. Вследствие такой схематиза­ции расчет валов становится приближенным. Действительные нагрузки не яв­ляются сосредоточенными, они распределены по длине ступицы, ширине под­шипника и т.п. Расчетные нагрузки рассматривают обычно как сосредоточен­ные. Расчет валов на статическую прочность проводят в такой последователь­ности: по чертежу вала составляют расчетную схему, на которую наносят все внешние силы, нагружающие вал, приводят плоскости их действия к двум вза­имно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной x и вертикальной у). Затем определяют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В этих же плоскостях строят эпюры изгибающих моментов , отдельно эпюру крутящего момента . Устанавливают опасные сечения исходя из эпюр моментов. Проверяют прочность вала, в этих сечениях используя третью теорию прочности.

Используя ранее высказанные положения, сконструируем вал, и предста­вим чертеж, для более точного определения расстояния ме­жду опорами (рисунок 6). Пусть на консольный конец вала действует усилие от муфты . Радиальную реакцию подшипника счи­тают приложенной к оси вала в точке пересечения с ней нормалей, проведен­ной через середины контактных площадок. Для радиально-упорных подшипников расстояние " а " между этой точкой и торцом подшипника может быть определено по следующей зависимости:

 

Ширину кольца B, монтажную высоту T, угол α, а также диаметры d и Dпринимают по таблице 24.16 (ист. 1 стр. 386).

После определения необходимых размеров вала составляют расчетную схе­му сил действующих на вал (рисунок). Из данной расчетной схемы выделяют силы, действующие в вертикальной плоскости, определяют реакции опор и строят эпюру изгибающих моментов (рисунок 4.1).

 

 

Рис. 4.1 Схема тихоходного вала и эпюр моментов.

Вертикальная плоскость

 

Изгибающий момент, возникающий от осевой силы ;

Определение реакции опор:

 

 

 

 

0=0

Построение эпюры изгибающих моментов

Участок №1

при

при

Участок №2

при

при

 

Участок №3

при

при

Горизонтальная плоскость

Определение реакции опор:

 

 

 

 

0=0

 

Построение эпюры изгибающих моментов

Участок №1

при

при

Участок №2

при

при

 

Крутящий момент

Вал работает на кручение и передает крутящий момент от зубчатого колеса к цепной звездочке. Величина крутящего момента составила Hм.