Составление расчетных схем валов, определение реакций в опорах
И построение эпюр
После выполнения эскизной компоновки редуктора необходимо провести проверочные расчеты валов и подшипников.
В данном курсовом проекте проверочный расчет выполняется только для тихоходного вала, как более нагруженного. Расчет вала проводится на совместное действие изгиба и кручения. Для начала необходимо определить внутренние силовые факторы в сечениях вала. Составляем расчетную схему вала. К тихоходному валу прикладываем силы от зубчатой цилиндрической прямозубой передачи и цепной передачи. Необходимо правильно расположить силы в плоскостях в соответствии с кинематической схемой привода. Размеры участков тихоходного вала а = 93 мм, в=88,5мм были получены после эскизной компоновки редуктора.
На участке вала от точки С до конца выходного участка (рисунок 11, а) действует также и крутящий момент ТIII =1070140 Н•мм, эпюра которого показана на рисунке
Рассмотрим вертикальную плоскость XoY (рисунок11,г). Окружную силу в зацеплении зубчатых колес Fr перенесем на ось вала.
От действия радиальной силы Fr2 и окружной силы Ft1, возникают реакции в опорах
∑MA = 0 (10.1)
(10.2)
YB=- Fr2∙a/2a=342∙71/2∙71=1086,8H
∑MB = 0 (10.3)
∑MB = Fr2∙a-Ya∙2a=0 (10.4)
YА= -Fr2∙a/2a=342∙71/2∙71=1086,8H
Знак минус говорит о том, что реакция направлена в противоположную сторону.
∑Y = -YА+Fr2 –Yb = 0 (10.5)
0=0
Тождество выполняется, значит, реакции в опорах определены правильно.
Определим изгибающие моменты в сечениях вала.
В точке C изгибающий момент равен
YА ∙a=-101072,4 H∙мм. (10.6)
По рассчитанным значениям строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости (рисунок 11,д).
Рассмотрим горизонтальную плоскость XoZ (рисунок 11, е). Окружную силу в зацеплении зубчатых колес Ft2 перенесем на ось вала.
От действия окружной силы Ft2 и радиальной силы Fr3, возникают реакции в опорах.
∑MA = 0 (10.8)
(10.9)
ZВ= -6124,5 Н. (10.10)
∑MB = 0 (10.11)
∑MB = Ft2∙a-ZA∙2a+Fn∙b=0
ZA= -1974 Н. (10.12)
Знак минус говорит о том, что реакция направлена в противоположную сторону.
∑Z = ZA + ZB - Fn -Ft2 = 0 (10.13)
0=0
Видим, что тождество выполняется. Значит, реакции в опорах определены правильно.
Определим изгибающие моменты в сечениях вала.
В точке C изгибающий момент равен
ZA∙a=-183582,2 H∙мм. (10.14)
В точке B изгибающий момент равен
Fn∙b=H∙мм
По рассчитанным значениям строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости (рисунок 11, ж)
Далее необходимо построить суммарную эпюру изгибающих моментов 
, ·мм, (рисунок 11,з) по зависимости
. (10.15)
В точке С суммарный изгибающий момент равен
209566 Н•мм .
В точке В суммарный изгибающий момент равен
188213 Н•мм .
Опасное сечение в точке С.
Рисунок 11 – Расчетная схема ведущего вала
и эпюры внутренних силовых факторов
11 Выбор и расчет подшипников качения
В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Если действуют только радиальные силы, то применяются радиальные шарикоподшипники (1, с. 67, таблица Б.5). Выбор его типоразмера зависит от диаметра вала под подшипник. Посадочный диаметр подшипника для быстроходного вала d=dП2=55мм, для тихоходного вала d=dП3=75мм.