При расчете валов на статическую прочность необходимо составить расчетную схему вала, определить неизвестные опорные реакции, построить эпюры изгибающих и крутящих моментов, найти опасные сечения и определить фактические напряжения, возникающие в опасных сечениях. Внешними нагрузками, действующими на валы, являются:
1. крутящие моменты и , (Нм)
2. сила давления на вал от ременной передачи , (Н)
3. сила от зубчатой передачи Ft ,Fr ,Fa , (H)
4. сила давления муфты FM , (Н).
На рис.5.1. и 5.2. показаны схема ведущего вала и эпюры моментов в соответствии со схемой задания.
Рис.5.1. Схема нагружения ведущего вала редуктора
На расчетной схемах в горизонтальной плоскости XZ действуют сила Ft и опорные реакции ХА ,ХВ , в вертикальной плоскости YZ - , Fr ,Fa и опорные реакции YA ,YB . Для определения опорных реакций при решении имеем 6 уравнений статики. Сумма моментов относительно опор в горизонтальной и вертикальной плоскости равна нулю и сумма сил на оси X и Y равна нулю. Причем
Определим опорные реакции в горизонтальной плоскости XZ:
В плоскости YZ:
Проверка:
Если при решении полученных уравнений результат получился с отрицательным знаком, то на расчетной схеме направление соответствующей реакции необходимо поменять на противоположное.
С учетом этого построим эпюры изгибающих и крутящих моментов:
Рис.5.2. Схема нагружения и эпюры ведущего вала редуктора.
Опасными сечениями вала могут быть сечение (1) или (2).рассмотрим каждое сечение в отдельности.
Сечение (1):
изгибающий момент: ;
эквивалентный момент: ;
предел текучести материала вала: МПа;
эквивалентное напряжение в опасном сечении: .
Сечение (2):
изгибающий момент: ;
эквивалентный момент: ;
эквивалентное напряжение в опасном сечении:
Актуально о транспорте