Установим диаметральные размеры вала.
Ориентировочно определим диаметр под муфту (8) при [τ] = 20 Мпа
.
Обратимся к справочнику [9] и выберем зубчатую компенсирующую муфту с ближайшим значением посадочного диаметра 40 мм. Момент, который она передает, равен 710 Нм > Tmax = 600 Нм. Делительный диаметр зубчатого зацепления муфты dм = mz = 2,5·30 = 75. Тогда неуравновешенная сила муфты
Н.
Таким образом, принимаем d1 = 40. Последующие диаметры принимаем на 5 мм больше предыдущего. Получим следующую картину (рис.10):
d1 = 40; d2 = 45;
d3 = 50;d4 = 55;
d5 = 60;
d6 = 50;
Диаметры третьего и шестого участков под подшипники одинаковы для унификации конструкции.
3.Установим длиновые размеры вала (рис.10).
Сначала определим длину L4 под ступицу колеса
,
Примем L4 = 66.
Ширину упорного бурта примем L5 = 10 мм
Поскольку частота вращения вала не большая, предварительно выберем подшипник легкой серии 7210. Ширина этого подшипника B = 21. Для симметрии с упорным буртом установим распорное кольцо шириной 10 мм. Тогда, L3 = 31 мм.
Длину под уплотнение в первом приближении примем
.
Ширина под подшипник L6 = B = 21.
Длина под ступицу муфты берется по длине ступицы из стандарта на заданную муфту, L1 = 55 мм.
Итак, L1 = 55; L2 = 60; L3 =31; L4 = 66; L5 = 10; L6 = 21.
Установим длиновые размеры между точками приложения сил (рис.11).
Со стороны ступицы колеса и ступицы муфты усилия к валу приложены в плоскости, перпендикулярной к оси вала, проходящей через середину посадочной поверхности.
|
|
|
Точки приложения опорных реакций конических подшипников отстоят на величину a от торца подшипника (рис.11)
,
Тогда,
;
;
.
Итак, принимаем: L7 = 107; L8 = 44; L9 = 44.
 |
4. Составим расчетную схему в двух плоскостях:
вертикальная плоскость (рис.12)
горизонтальная плоскость (рис.13)
5. Определим опорные реакции:
в вертикальной плоскости (рис.12).
Сумма моментов относительно опоры 1
;
Н.
Сумма моментов относительно опоры 2
;
Н.
Выполним проверку. Сумма проекций всех сил на вертикальную ось должна равняться 0.
;
.
Проверка дала положительный результат.
В горизонтальной плоскости (рис.13).
Сумма моментов относительно опоры 1
;
Н.
Сумма моментов относительно опоры 2
;
Н.
Суммарная реакция в опоре 2
Н.
Суммарная реакция в опоре 2
Н.
Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
Вертикальная плоскость (рис.14)
Изгибающий момент на опоре 2
Нмм.
Изгибающий момент под усилием Ft
Нмм.
Эпюра построена на сжатом волокне.
Горизонтальная плоскость (рис.15)
Изгибающий момент под силой FR на сжатом волокне
Нмм.
Изгибающий момент под силой FR на растянутом волокне
Нмм.
|
|
|
Проверка: сумма двух моментов должна равняться моменту от осевой силы.
Нмм.
Нмм.
Результат проверки положительный.
Просуммируем изгибающие моменты вертикальной и горизонтальной плоскостей (рис.15):
в сечении A
Нмм;
Нмм;
в сечении B
Нмм.
Выявление опасных сечений.
Анализируя схему (рис.16), наметим наиболее опасные сечения, где будут действовать большие нагрузки и концентрации напряжений. Наметим три сечения:
в сечении A действует максимальный изгибающий момент, крутящий момент, кроме того, ступица колеса установлена на шпонку и посадку с натягом, что создает концентрацию напряжений;
в сечении B действует большой изгибающий момент, крутящий момент, есть концентрация напряжений от посадки с натягом подшипника, но здесь меньше диаметр вала;
в сечении C действует крутящий момент, небольшой изгибающий момент, но при небольшом диаметре есть концентратор напряжений в виде галтели.
Поскольку сечение C находится на промежуточном участке эпюры, определим дополнительно суммарное значение изгибающего момента в этом сечении. Из условия подобия треугольников
Нм.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 195; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!