5.2.1 Определение реакций в подшипниках
1. Вертикальная плоскость
а) определяем опорные реакции, Н
;
;
б) Проверка ΣFy=Fr2-RAy-RDy+ Ft3=863-1952,5-4555,7+5645,2=0
в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X
MA=0;
MB(лев)= -RAy∙l1=-1952,5·0.045=-87,8 Н·м
MB(прав)=-RDy∙(l3+l2)+Ft3∙l2=-4555,7·(0,070+0,092)+5645,2·0,092=-218,6 Н·м
MC=-RDy∙l3=-4555,7·0,070=-318,9 Н·м
MD=0;
2. Горизонтальная плоскость
а) определяем опорные реакции
;
;
;
б) Проверка ΣFx=-Ft2+RAx+RDx- Fr3=-2371+2550,4+1875,3-2054,7=0
в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y
MA=0;
MB=RAx∙l1=2550,4·0.045=144,8 Н·м
MС=RAx∙(l1+l2)-Ft2∙l2 =2550,4·(0.045+0.092)-2371·0.092=131,3 Н·м
MD=0;
3. Строим эпюру крутящих моментов
Mк=157.6 Нм
4. Суммарные радиальные реакции
5. Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях
5.2.2 Проверка прочности вала
Сечение C – концентратор напряжения – шпоночный паз на валу
материал вала: Сталь 40Х (σ-1=410 Н/мм2 -1=221,4 Н/мм2 ) d=40 мм;
а) нормальные напряжения
б) касательные напряжения
в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений
Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений
Kd – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения
по таблице 11.2 /2/ выбираем Kσ=1.7 Kτ=2
по таблице 11.3 /2/ выбираем Kd=0.85 для (Kσ)D ; Kd=0.73 для (Kτ)D
KF – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] KF=1.30
г) предел выносливости в расчетном сечении вала
д) коэффициент запаса прочности
е) общий коэффициент запаса прочности
5.3 Расчет тихоходного вала
y
Дано: Ft4=5645,2
Н; Fr4=2054,7
H;
FМ=3630 Н; l1=0.143 м; l2=0.075; lм=0.130 м;
z
x
A B C D
RCx
RAx RCy
Fr4 Fм
RAy
Ft4
l1 l2 lм
М
x
(Нм)
101
M
y
(Нм)
471,9
587,3
560
Mz (Нм)
5.3.1 Определение реакций в подшипниках
1. Вертикальная плоскость
а) определяем опорные реакции, Н
;
;
б) Проверка ΣFy=Fr4-RAy-RСy=2054,7-706,9-1347,8=0
в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X
MA=0;
MB=-RAy∙l1=-706,9·0.143=101 Нм
MC=0
MD=0;
2. Горизонтальная плоскость
а) определяем опорные реакции
;
;
;
б) Проверка ΣFx=Ft4-RAx+RСx-FM=5645,2-4106,8+2091,6-3630=0
в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y
MA=0;
MB=-RAx∙l1=-4106,8·0.143=-587,3 Нм
MС=-RAx∙(l1+l2)+Ft4∙l2 =-4106,8·(0,143+0,075)+5645,2·0,075=-471,9 Нм
MD=0;
3. Строим эпюру крутящих моментов
Mк=560 Нм
4. Суммарные радиальные реакции
5. Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях
