Расчет валов редуктора - Расчет редуктора электродвигателя

Ведущий вал.

Силы, действующие в зацеплении прямозубой зубчатой передачи:

- окружная сила:

- радиальная сила:

Из предварительной компоновки: расстояния между опорами и точками приложения нагрузки

Нагрузки от ременной передачи:

Приводим расчетную схему на рис.5.1.

Находим реакции опор.

Плоскость xz:

Откуда:

Из условия:

Строим эпюры изгибающих моментов.

Плоскость yz:

Из условия:

Строим эпюры изгибающих моментов.

Суммарные изгибающие моменты:

Изображаем изгибающие и крутящие моменты на расчетной схеме.

Суммарные реакции опор:

Изображаем изгибающие и крутящие моменты на расчетной схеме.

Рисунок 5.1- Расчетная схема ведущего вала

Ведомый вал.

Силы, действующие в зацеплении прямозубой зубчатой передачи:

- окружная сила:

- радиальная сила:

Из предыдущих расчетов и предварительной компоновки расстояния между опорами и точками приложения нагрузки:

Приводим расчетную схему на рис.5.2.

Находим реакции опор.

Плоскость xz:

Откуда:

Строим эпюры изгибающих моментов.

Плоскость xz:,

Плоскость yz:

Строим эпюры изгибающих моментов.

Суммарные реакции опор:

Суммарные изгибающие моменты:

Рисунок 5.2 - Расчетная схема ведомого вала

Проведем уточненный расчет валов.

Ведущий вал изготавливается совместно с шестерней зубчатой передачи. Валы вращаются в подшипниках качения. Назначаем на валы сталь 45 ГОСТ 1050-88. Механические характеристики: В =570 МПа, -1 =246 МПа, -1 =142 МПа.

Определим коэффициенты усталостной прочности для сечения в точке 1 (наибольшая концентрация напряжений от напрессовки внутреннего кольца подшипника на вал).

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления сечения:

Амплитуда нормальных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Где: (см. табл. 8.7 [1])

Полярный момент сопротивления:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Где:

Результирующий коэффициент запаса:

Следовательно, прочность вала обеспечивается.

Материал ведомого вала - сталь 45.

Определим коэффициенты усталостной прочности для предположительно опасного сечения в точке С (наличие шпоночной канавки).

Для передачи крутящего момента от шестерни редуктора на ведомый вал зубчатой передачи применим призматическую шпонку со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. При принятом диаметре вала d=50мм размеры сечения шпонки и пазов (см. рис.5.3): b=14мм; h=9мм, t1 =5,5мм.