Исходные  данные к расчету ведущего вала:

=1,21 кH , .

кН.

кН.

=1,89 кН        =0,7 кН

Вертикальная  плоскость YOZ.

Сумма моментов относительно точки А:

Отсюда  = 0.714 кН.

Сумма моментов относительно точки В:

Отсюда  кН.

Проверка  реакций – сумма проекций сил  на ось Y:

 

Горизонтальная  плоскость XOZ:

Сумма моментов относительно точки А:

Отсюда  кН

Сумма моментов относительно точки В:

Отсюда  кН.

Проверка реакций  – сумма проекций сил на ось  X:

1. эпюра М_Z

Крутящий  момент на ведущем валуна участке  от О до К равен моменту Т₁.

Т₁=54.8 Нм

 Нм.

2. эпюра М_X      

3. эпюра М_Y

 
 
 
 
 

4. эпюра М_И

 

Проверка  статистической  прочности  вала.

  Сечение А :

    По четвертой энергетической  теории прочности определяется  эквивалентный момент в сечении:

    Диаметр вала в сечении А  - мм, осевой момент сопротивления вала: 

 Сечение К (под шестерней):

   Диаметр вала в сечении К  -   мм., но сечение ослаблено шпоночной канавкой.

С учетом того, что мы приняли  вал за одно с шестерней(вал-шестерня), эта формула для расчета момента  сопротивления не приемлема и  расчет нужно производить по формуле:

 

 

Таким образом, статистическая прочность  в опасных сечениях обеспечивается . 

Проверка  крутильной жесткости  вала. 

   Так как вал редуктора передает  крутящий момент, который в процессе  работы может изменяться, возможно  появление крутильного колебания  вала. Поэтому необходима  проверка  его крутильной жесткости по  формуле:

, где  - минимальный полярный момент инерции сечения вала в его самой тонкой части .

   Допустимый относительный угол  закручивания задается в пределах:

  Для   заданного расчета примем 

 
 

Таким образом, крутильная жесткость вала обеспечивается.    

 

 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 Ведомый вал. 

   Диаметр вала под ведущую звездочку  цепной передачи (диаметр хвостовика  вала  ).

 мм.

С учетом шпонки под ведущую звездочку:

 мм.

Примем с учетом стандарта  ……………………….. мм.

Диаметр вала под  уплотнение ……………………... мм.

Диаметр вала под подшипник качения ……………. мм.

Диаметр вала под  зубчатое колесо …………………. мм.

Диаметр буртика  для упора колеса …………………. мм.

     С учетом  мм выбираем по стандарту радиальный, однорядный, не самоустанавливающийся шарикоподшипник легкой серии 207.

Параметры  подшипника:

    внутренний  диаметр…………………. ……………. . мм,

    наружный  диаметр………………………………….. мм,

    ширина………………………………………………… мм,

    динамическая грузоподъемность  …………………… кН.

   Осевые  размеры участков вала:

Длина хвостовика  мм

Примем  =50мм,   мм,  =8,5 мм,     А=11 мм.

Длина консольной части вала:

мм.

Половина  длины пролетной части вала:

мм.

Вся длина  пролета  мм. 

Далее, как и для ведущего вала по полученным размерам вычерчиваем эскиз вала, схему его нагужениявнешними силами, определяем опорные реакции в подшипниках в вертикальной и горизонтальной плоскостях и строим эпюры внутренних усилий и .

Исходные данные к расчету ведомого вала:

=2,7 кH , .

кН.

=1,89 кН        =0,7 кН

Вертикальная  плоскость YOZ.

Сумма моментов относительно точки А:

 Отсюда  кН.

Сумма моментов относительно точки В:

Отсюда  кН.

Проверка  реакций – сумма проекций сил  на ось Y:

 

Горизонтальная  плоскость XOZ:

Сумма моментов относительно точки А:

 
 
 
 

Отсюда  кН.

Сумма моментов относительно точки В: 

Отсюда  кН.

Проверка реакций  – сумма проекций сил на ось  X:

1. эпюра М_Z

Крутящий  момент на ведущем валуна участке  от О до К равен моменту Т2.

Т₂=207,7 Нм

 Нм. 
 

2. эпюра М_X

3. эпюра М_Y

4. эпюра М_И

 

Проверка  статистической  прочности  вала.

  Сечение К :

    По четвертой энергетической  теории прочности определяется  эквивалентный момент в сечении  по формуле:

 

 

    Диаметр вала в сечении К  - мм, но сечение ослаблено шпоночной канавкой.

   Размеры паза под шпонку выбираются  по стандарту : b=14мм, t₁=5,5мм

   Момент сопротивления такого  сечения вычисляется по формуле:

 

 Сечении  В :

   Диаметр  вала в сечении В -   мм. , осевой момент сопротивления вала:

Таким образом, статистическая прочность  в опасных сечениях обеспечивается . 

Проверка  крутильной жесткости  вала. 

   Так как вал редуктора передает  крутящий момент, который в процессе  работы может изменяться, возможно  появление крутильного колебания  вала. Поэтому необходима  проверка  его крутильной жесткости по  формуле:

, где  - минимальный полярный момент инерции сечения вала в его самой тонкой части .

   Допустимый относительный угол  закручивания задается в пределах:

  Для   заданного расчета примем 

 

Таким образом, крутильная жесткость вала обеспечивается.    
 

 

 

 
 
 

4 этап .Проверочные  расчеты. 

4.1. Проверка  стальных шпонок на прочность. 

Расчет  на смятие:

Величину  допускаемого напряжения на смятие при  использование стальных шпонок принимают  в пределах 100…180 МПа.

Большие значения – при легком режиме работы, меньше - при переменных значениях  крутящего момента.

Примем  для данного момента  МПа