Результаты расчета на ЭВМ приведены в приложении 1.
Принимаю в качестве материала зубчатых колес Сталь 40Х с термообработкой: нормализация. В этом случае расчетные значения m=2,86; 2,24; 2,91; 3,83. Принимаю для передач
, , , .По формулам
иТаблица 5. Делительные диаметры и межосевые расстояния.
Зубчатая группа | Зубчатая передача | № колеса | Zi | di | awi |
1 | 1 | 2 | 28 | 84 | 120 |
3 | 52 | 156 | |||
2 | 2 | 4 | 30 | 90 | 159 |
7 | 76 | 228 | |||
3 | 5 | 41 | 123 | ||
8 | 65 | 195 | |||
4 | 6 | 35 | 105 | ||
9 | 71 | 213 | |||
3 | 5 | 10 | 20 | 70 | 148,5 |
15 | 79 | 276,5 | |||
6 | 11 | 50 | 175 | ||
14 | 50 | 175 | |||
7 | 12 | 33 | 111,5 | ||
13 | 66 | 231 | |||
4 | 8 | 16 | 70 | 280 | 210 |
19 | 35 | 140 | |||
9 | 17 | 21 | 84 | ||
18 | 84 | 336 |
где С=1.3 .1.5 - коэффициент;
- мощность на расчетном валу, кВт; - частота вращения на расчетном валу, об/мин.Расчетные значения диаметров валов округляем до ближайших больших значений в соответствии с ГОСТ8338-75 на подшипники:
Компоновочная схема выполняется в виде развертки по валам и свертки, определяющей пространственное положение валов. При компоновке необходимо использовать рекомендации [7].
Порядок расчета вала с помощью унифицированных формул
Расчет стального сплошного вала на двух опорах из условия прочности заключается в определении его диаметров в сечениях.
Последовательность расчета, выполняемая по унифицированным формулам программы "Вал", следующая:
Определение действующих в зацеплении сил:
Определение проекций сил на оси X и Y:
Определение опорных реакций в плоскостях:
Х - горизонтальная, Y - вертикальная, соответственно в опоре 1 и 2.
Силы, направленные на вал, при принятом расположении осей координат имеют знак "плюс", а от вала "минус". Для реакций правило знаков противоположно.
Определение изгибающих моментов:
Суммарные изгибающие моменты:
Приведенный момент в каждом сечении:
Определение диаметра вала в каждом из сечений:
где
- допускаемое напряжение на изгиб, мПа.Принимаю Сталь 45, нормализованную, в качестве материала валов. Допускаемое напряжение на изгиб определяется по [7].
=90 мПа; - из расчетов.Начальные диаметры колес
берутся из расчетов, для отсутствующих валов Д=10000000 мм, при этом и близки к нулю.Расстояния
(см).Углы действия сил
и в радианах.Таблица 6. Исходные данные для расчета диаметров валов
Вал | g | ||||||||||||||||||
1 | 2606 | 65.6 | 90 | 6 | 59.6 | 0 | 0 | 107 | 0 | ||||||||||
2 | 4630 | 65,6 | 90 | 11,1 | 61,85 | 0 | 0 | 10,5 | 54,35 | ||||||||||
3 | 9020 | 65,6 | 90 | 21,3 | 54,35 | 0 | 0 | 11,15 | 27,8 | ||||||||||
4 | 17320 | 65,6 | 90 | 8,4 | 46,64 | 0,862 | 0,71 | 23,1 | 27,8 | ||||||||||
5 | 65160 | 65,6 | 90 | 33,6 | 46,64 | 0,862 | 0,71 | 107 | 0 | ||||||||||
Вал | |||||||||||||||||||
1 | 0 | 1,57 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | |||||||||
2 | 0 | 0 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | |||||||||
3 | 0 | 0 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | |||||||||
4 | 0 | 0 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | 107 | 0 | 0 | 1,57 | |||||||||
5 | 0 | 1.57 | 15 | 71,35 | 0 | 0 | 107 | 0 | 0 | 1,57 |
Далее производится численный расчёт диаметров валов на ЭВМ по программе "Вал".