Определение размеров вала

6.3 Определение размеров вала

Определяем диаметр выходного конца вала под ступицей звездочки из расчёта на чистое кручение

(6.1)

где [τ_к]=(20…30)Мпа [1,c.161]

Принимаем [τ_к]=25Мпа.

Диаметр выходного конца

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d₁ =50мм.

Намечаем приближенную конструкцию ведомого вала редуктора (рис.5)

Рис.5 Приближенная конструкция ведомого вала

Диаметры подшипниковых шеек d₂ =d₁+2t=50+2х2,8=55,6мм

Принимаем d₂ =60мм

Диаметр под ступицу червячного колеса d₃= d₂ +3,2r=60+3,2х3=69,6мм

Принимаем d₃ =71мм

Диаметр буртика

d₅= d₃ +3,2r=71+9,6=80мм

l₁ =(1,0…1,5)d₁ =1,2х50=60мм

l₂≈1,25d₂ =1,25х60=75мм

l₃ =(0,8..1)хd_am=170мм

Предварительно выбираем подшипник 7512 ГОСТ333-79 с внутренним диаметром 60мм, наружным 110мм, шириной 20мм. l₄ =22мм.

6.4 Расчет ведомого вала на изгиб с кручением

Для построения эпюр с учетом рис.5 определяем расстояния прилагаемых сил (рис.6).

a=b=l₃/2=85мм;

с=l₁/2+l₂-10=95мм;

d=160мм.

Рис.6 Компоновочный эскиз вала

Заменяем вал балкой на опорах в местах подшипников.

Силу давления цепной передачи на вал F_В раскладываем на составляющие в осях х и у:

F_Вх= F_Вy= F_Вcos45°=346,5Н.

Рассматриваем вертикальную плоскость (ось у)

Изгибающий момент от осевой силы Fа будет: m_а=[Fa×d/2]: m_а=2615·160×10^-3/2; m_а=209Н×м.

Определяем реакции в подшипниках в вертикальной плоскости.

1åm_Ау=0

-R_By·(a+b)+F_r·a+ m_а-F_Ву(a+b+c)=0

R_By=(-F_Ву(a+b+c)+F_r·а+ m_а)/ (a+b);

R_By= (-346,5·0,265+2252·0,085+209)/ 0,17;

R_By==436,5Н

2åm_Ву=0

R_Аy·(a+b)-F_r·b- m_а+F_Ву(a+b+c)=0

R_Аy==(-F_Ву·c-+F_r·b+ m_а)/ (a+b);

R_Аy =(-346,5·0,095+2252·0,085+209)/ 0,17;

R_Аy =2162Н

Проверка: åF_Ку=0

R_Аy-F_r+ R_By -F_Ву =2162-2252+436,5-346,5=0

Назначаем характерные точки 1,2,2’,3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:

М_1у=0;

М_2у=-R_Аy·а;

М_2у=-2162·0,085;

М_2у =-184Нм;

М_2’у= М_2у -m_а (справа);

М_2’у=-184-209;

М_2’у =-293Нм;

М_3у=F_Ву·с;

М_3у=346,5·0,095=33Нм;

М_4у=0;

Строим эпюру изгибающих моментов М_у, Нм (рис.7)

Рассматриваем горизонтальную плоскость (ось х)

1åm_Ах=0;

-F_Вх·(a+b+с)-R_Вх·(a+b)+ F_t·a=0;

-346,5·(0,085+0,085+0,095)-R_Вх·(0,085+0,085)+6196·0,085=0;

R_Вх=434,8/0,17; R_Вх=2558Н

2åm_Вх=0;

R_Ах·(a+b)-F_t·b-F_Вх·с= 0;

R_Ах=(6191×0,085+346,5×0,095)/0,17;

R_Ах=3286,5Н

Проверка åm_Кх=0;

R_Ах- F_t +F_Вх+R_Вх=2558-6191+346,5-3286,5=0

Назначаем характерные точки 1,2,2’,3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:

М_1х=0; М_2х= -R_Ах·а;

М_2х=-3286,5·0,085;

М_2х=-279Нм; М_3х=-F_Вх ·с;

М_3х=-346,5·0,095;

М_3х=-33Нм, М_4х=0;

Строим эпюру изгибающих моментов М_х.

Крутящий момент

Т_I-I=0; Т_II-II=T₁=F_t·d/2;

Т_II-II=6191×160×10^-3/2; Т_II-II=495Нм.

Рис.7 Эпюры изгибающих и крутящих моментов ведомого вала.

Похожие работы

Расчет и проектирование привода ленточного конвейера

Скачать

15486

6

2

... Uред.ст = 5,6. Уточним полученное значение передаточного отношения клиноременной передачи: Uкл.рем.ст. = Uпр / Uред.ст. = 10,8 / 5,6 = 1,93 Определим значения мощности на каждом из валов привода конвейера. Мощность на выходном валу электродвигателя (кВт) определяется по формуле (9). Ртреб.эл. = Ррем1 = 8,87 кВт (9)   Мощность на входном валу ...

Проектирование привода конвейера

Скачать

15537

1

0

... ; ´Рэ Рэ = 2.2 кВт Т.к. частота вращения nс = 1500 об/мин; число полюсов 4 и S% = 5,1, то По табл. П2 с.65 [1] выбираем условное обозначение электродвигателя 4А132S5 1.2 Кинематический расчет привода Определяем асинхронную частоту вращения. nq = nc (1 – (S% / 100)) nq = 1500(1-(5.1 / 100)) = 1423 Определяем общее передаточное число привода. U = nq /nб U = 1423/160 = 8.9 ...

Расчет и проектирование привода

Скачать

54387

13

4

... отверстий: Dотв. = Doбода - dступ.) / 4 = (510 - 112) / 4 = 99,5 мм = 100 мм. Фаска: n = 0,5 x mn = 0,5 x 3,5 = 1,75 мм Округляем по номинальному ряду размеров: n = 2 мм. 6.    Выбор муфты на выходном валу привода В виду того, что в данном соединении валов требуется невысокая компенсирующая способность муфт, то допустима установка муфты упругой втулочно-пальцевой. Достоинство данного типа ...

Проектирование привода к цепному конвейеру

Скачать

18785

1

8

... – проектный (приближенный) расчет валов на чистое кручение , 2-й — проверочный (уточненный) расчет валов на прочность по напряжениям изгиба и кручения. 1. Определение сил в зацеплении закрытых передач. В проектируемых приводах конструируются червячные редукторы с углом профиля в осевом сечении червяка 2а = 40° .Угол зацепления принят α= 20°. а) на колесе: 1.1 Окружная сила Ft2, Н: Ft2= где T2 ...