7 
 

                                            3 Предварительный расчет валов

Крутящий момент в поперечных сечениях  валов

      Ведущего  T_II= 71,52×10³ H×мм

      Промежуточного  T_III= 246,3×10³ H×мм

      Ведомого  T_IV= 716,7×10³ H×мм 

Диаметр выходного  конца ведущего вала при [t]_k=25^H/_мм²

              диаметр шеек под подшипники принимаем d_n2=25 мм; под ведущей шестерней d_k2=32 мм 
 
 

У промежуточного вала расчетом на кручение определяем диаметр опасного сечения (под шестерней) по пониженным допускаемым напряжениям.

[t_k] = 15^H/_мм²

принимаем диаметр  под шестерней dк3=45 мм, найдем диаметр под колесом:

принимаем диаметр  под подшипники d_n3=35 мм. 
 
 

                                                              8 
 

           Ведомый вал.

Рассчитываем  при [t]_k =25^H/_мм²  диаметр выходного конца вала

Принимаем диаметр  подшипниками d_n4 =55 мм, под колесом d_k4 =60 мм, d_l4=60мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                          9 
                                                5 Уточненный расчет вала

    Уточненный  расчет проведем для промежуточного вала. Составим расчетную схему. Все размеры возьмем из компановки: а=50мм; b=35мм.

Р_радС=1,208×10³Н

Р_осС=894Н

Р_окрС=3212,7Н

Р_радВ,Д=505,8Н

Р_осВ,Д=382,1Н

Р_окрВ,Д=1,336×10³Н 

Построем по эпюру                    крутящих моментов:

    

Определим реакции в опорах:

В плоскости  YOZ:

         åM₃=0;

        åM₃=-PрадВ×а+

        +Р_радС(а+b)-

        -P_радД(2b+a)+Y3×

        ×(a+b+b+a)=0 
 
 
 

                                                      

                                                         10 

    Истинное  значение силы Y₄ направленно в противоположную сторону, от выбранного на схеме.

    åМ₄=0;

    åМ₄=-Р_радД×а+Р_радС×(а+b)-Р_радВ×(а+b+b)+Y₃×(a+b+b+a)=0;

    

    Истинное  значение силы Y₃ направлено в противоположную сторону

от ранее выбранного направления.

    Проверка:

    åF_y=0;

    Строим  эпюру изгибающих моментов  в  плоскости YOZ.

    

    В плоскости  XOZ:

    

      
 
 

                                                       11 
 

    Проверка :

    2942.3+1.336∙10³+3212.7+1.336∙10³-2942.3=0;

    M_Y3=0;  M_Y4=0; M_YB=-X₃∙a=-147.1(H∙м)

    M_YC=-X₃∙(a+b)-Pокрb∙b=-203.3 (H∙м)

    M_YД=-Х₄∙а=-147,1(H∙м)

    

    M_∑И3=0; M_∑И4=0;

    

    

    

    Опасным сечением является сечение С:

    

    Из  условия прочности:

    

    получим:

    Принимаем d=45(мм) 
 
 
 
 
 

                                                           12 
                       6 Проверка долговечности подшипников

6.1 Ведущий  вал.

    Роликоподшипники  радиальные с короткими цилиндрическими  роликами, однорядные. Тип 7305, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 25, D = 62, B = 17, c = 2, D₁=67, Т =18.25, грузоподъемность = 2960, ролики D_T = 9.5, z = 13;

6.2 Промежуточный  вал.

    Роликоподшипники  радиальные с короткими цилиндрическими  роликами, однорядные. Тип7307, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 35, D = 80, B = 21, c=2.5, D₁=85, Т =22.75, грузоподъемность = 6100, ролики D_T = 11.7, z = 12;

    6.3 Ведомый вал.

    Роликоподшипники  радиальные с короткими цилиндрическими  роликами, однорядные. Тип 7311, ГОСТ 333-79, средняя серия d = 55, D = 120, B = 27,  
c= 3, D₁=127, Т =31.5, грузоподъемность = 10200, ролики D_T = 16.7, z = 13;

    

    Силы, действующие в зацеплении: P_окр = 1336 H, Р_рад = 506 H и Р_ос = 382 H.

    Первый  этап компоновки дал a = 50 мм, b = 35 мм

    Определим реакции опор:

В плоскости  yz

    Y₂ (2a + 2b) = Р_окрa + Р_окр (a + 2b) = Р_окр(2a + 2b)

    Y₂ = Р_окр = 1336 H.

    Y₁ (2a + 2b) = Р_окр a + Р_окр (a + 2b) = Р_окр (2a + 2b)

    Y₁ = Р_окр = 1336 H.

В плоскости  yz

    X₂ (2a + 2b) = Р_рад a + Р_рад (a + 2b) = Р_рад (2a + 2b)

    X₂ = Р_рад = 506 H.

    X₁ (2a + 2b) = Р_рад a + Р_рад (a + 2b) = Р_рад (2a + 2b)

    X₁ = Р_рад = 1336 H.

    Суммарные реакции

                                                        13 

      H

      H

    Находим осевые составляющие радиальных реакций  конических подшипников по формуле:

S=0,83eR

S₂ = 0,83eR₂ = 0,83×0,36×1429 = 427 H;

S₁=0,83eR₁ = 0,83×0,36×1429 = 427 H;

здесь для подшипников  7305 параметр осевого нагружения е = 0,36,    С = 33 кН.

    Осевые  силы подшипников. В нашем случае S₁ = S₂; Р_ос > 0;тогда F_oc1 = S₁ = 1429 H; F_oc2 = S₁ + Р_ос = 1811 H.

    Так как реакции, действующие на подшипники равны, то рассмотрим один из подшипников. Рассмотрим левый подшипник.

    Отношение , поэтому следует учитывать осевую нагрузку.

    Эквивалентная нагрузка по формуле:

    P_э2 = (XVR₂ + YF_oc2) K_б K_т;

для заданных условий V = K_б = K_т = 1; для конических подшипников при коэффициент X = 0,4 и коэффициент Y = 1,67 (табл.9.18 и П7 Чернавский). 
 
 
 
 

                                                         14

Эквивалентная нагрузка

                          P_э2 = (0,4 1429 + 1,67 1811) = 3024 H = 3,024 kH

Расчетная долговечность

    

 млн. об.

Расчетная долговечность

                                                     

                         ч

где n = 720 об/мин – частота вращения ведущего вала.

Найденная долговечность приемлема. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                           15 
                                  7 Выбор смазки редуктора