Силы в зацеплении

Окружная сила

Распорная сила

Осевая сила

3. Расчет валов

Расчёт выполняется на кручение по пониженным допускаемым напряжениям

Примем

Ориентировочно определим диаметр вала в опасном сечении:

Примем полученное значение по ГОСТ 6636-69:

Определим диаметр уплотнения:

Определим диаметр подшипников:

Примем подшипник средней серии N 2309, диаметр подшипника

Примем полученное значение по ГОСТ 6636-69:

Диметр вала под колесом:

Наружный диаметр ступицы:

Примем полученное значение по ГОСТ 6636-69:

Определим длину ступицы:

Примем длину ступицы

Определим диаметр подшипников:

Примем подшипник легкой серии N 213, диаметр подшипника

мм

3.1 Расчет тихоходного вала

Определение опорных реакций и изгибающих моментов

Горизонтальная плоскость

Определим опорные реакции:

Определим изгибающие моменты:

Вертикальная плоскость

При компенсации смещений на концы валов со стороны муфты действует радиальная сила:

Где:

Делительный диаметр зубчатого зацепления венца

m – модуль

z – число зубьев

Определим опорные реакции

Определим изгибающие моменты:

Суммарный изгибающий момент:

Вероятно-опасное сечение 2

Расчет вала в сечении 2

В сечении действуют:

изгибающий момент M = 321,78 Нм

крутящий момент T = 736,415 Нм

осевая сила

Геометрические характеристики сечения:

В сечении 2 имеется шпоночный паз со следующими размерами:

b = 16 мм, h = 10 мм, l = 80 мм

Осевой момент сопротивления

Полярный момент сопротивления

Площадь сечения

Напряжения в рассматриваемом сечении:

Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой

Средние нормальные напряжения

Касательные напряжения меняются от нулевого цикла

Пределы выносливости:

где для Ст45:235-261HB

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения:

где = 4,52

Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали

Примем, что поверхность вала под подшипник получена чистовым обтачиванием с

Примем, что на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует, тогда

Коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

Коэффициенты запаса прочности

Общий коэффициент запаса прочности

Усталостная прочность вала в сечении 2 обеспечена