Расчет быстроходного вала редуктора

 

Определяем диаметры вала.

 Принимаем:

 

 

Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 10%:

По ГОСТ 12080-66 принимаем: d₁ = 50 мм.

Конструируем вал.

Принимаем: - в соответствии с длинной полумуфты (на короткие концы валов).

 

 

Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 10%:

 

По ГОСТ 12080-66 принимаем: d₃ = 60 мм.

 

 

Так как муфта даёт незначительный момент, то силой муфты можно пренебречь:

 

 

Определяем суммарные радиальные реакции:

 

 

Определяем максимальный изгибающий момент:

 

 

Расчёт тихоходного вала редуктора

 

Определяем диаметры вала.

 Принимаем:

 

 

Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 8%:

 

 

По ГОСТ 12080-66 принимаем: d₁ = 75 мм.

Конструируем вал.

Принимаем:  - в соответствии с длинной полумуфты.

 

 

Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 8%:

По ГОСТ 12080-66 принимаем: d₃ = 85 мм.

Так как муфта даёт незначительный момент, то силой муфты можно пренебречь:

 

 

Определяем суммарные радиальные реакции:

 

 

Определяем максимальный изгибающий момент:

 

 

Расчет быстроходного вала открытой цилиндрической зубчатой передачи

 

Определяем диаметры вала.

 Принимаем:

 

 

Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 8%:

 

По ГОСТ 12080-66 принимаем: d₁ = 75 мм.

Конструируем вал.

Принимаем:  - в соответствии с длинной полумуфты.

 

 

 

Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 8%:

 

 

По ГОСТ 12080-66 принимаем: d₃ = 85 мм.

 

Уточнённый расчёт валов

Уточнённый расчёт быстроходного вала редуктора

 

Проверка на жёсткость вала по прогибу.

 

 

 

 

Проверка жёсткости вала по углу закручивания.

 

 

Определяем коэффициент запаса прочности.

Условие прочности:  где: , не более 5.

 

 

где - коэффициенты запаса прочности по касательным и нормальным напряжениям.

 где - пределы выносливости материала при изгибе и кручении с симметричным циклом.

эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

- масштабные факторы для напряжений изгиба и кручения.

- коэффициенты, учитывающие влияние среднего напряжения цикла на усталостную прочность.

- амплитуды циклов нормальных и касательных напряжений при изгибе и кручении.

- средние значения напряжений циклов нормальных и касательных напряжений.

 

; ;

; .

 

Условие прочности выполняется.

, что вполне допустимо. Высокое значение коэффициента запаса прочности объяснятся тем, что диаметр вала по конструктивным соображениям был значительно увеличен на 10% и округлён к ГОСТу. Также это объясняется тем, что материал без термообработки использовать нельзя, так как разрабатываемый привод будет работать на химическом производстве.