Расчет и проектирование привода тяговой лебедки для транспортирования ЛА на стартовой площадке (стр. 6 из 8)

Рис.5 – Эпюра изгибающего момента в горизонтальной плоскости для тихоходного вала

Максимальный изгибающий момент действует в сечении III –

.

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

.

.

Максимальный изгибающий момент действует в сечении II –

.

Рис.6 – Эпюра изгибающего момента в вертикальной плоскости для тихоходного вала

Построим эпюру крутящего момента для быстроходного вала

Рис.7 – Эпюра крутящего момента для тихоходного вала

Приведенный момент

Максимальный приведенный момент

;

.

Наиболее опасным является третье сечение

Рис.8 – Эпюра приведенного момента для тихоходного вала

Расчет промежуточного вала:

Рис.9 – Расчетная схема промежуточного вала на сложное сопротивление

Длины расчетных участков находятся после предварительного проектирования:

Реакции опор для промежуточного вала:

Определим реакции в опорах:

.

.

.

Построим эпюры моментов для тихоходного вала:

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

.

Рис.10 – Эпюра изгибающего момента в горизонтальной плоскости для промежуточного вала

Максимальный изгибающий момент действует в сечении III –

.

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости

.

.

Максимальный изгибающий момент действует в сечении III –

Рис.11 – Эпюра изгибающего момента в вертикальной плоскости для промежуточного вала

Построим эпюру крутящего момента для быстроходного вала.

Рис.12 – Эпюра крутящего момента для промежуточного вала

Приведенный момент

Максимальный приведенный момент

;

.

Наиболее опасным является третье сечение

Рис.13 – Эпюра приведенного момента для промежуточного вала

5.3.2 Расчет валов на выносливость[1]

Для примера будем рассчитывать быстроходный и тихоходный вал.

5.3.2.1 Расчет быстроходного вала на выносливость

Определим коэффициент запаса прочности

быстроходного (рис.14) вала двухступенчатого цилиндрического редуктора

Рис.14 – Расчетная схема быстроходного вала на выносливость

1. а) Проверяем запас прочности по пределу выносливости в сечении I-I. Концентрация напряжений в этом сечении обусловлена наличием шестерни. Находим эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении от шестерни. При

, ;

масштабный коэффициент для вала

; коэффициент состояния поверхности при шероховатости

.

Эффективный коэффициент концентрации напряжений для данного сечения вала при изгибе и кручении в случае отсутствия технологического упрочнения:

б) Находим запас прочности для касательных напряжений.

Напряжение кручения

Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения

.

Запас прочности для касательных напряжений

2. Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении вала в сечении II-II, вызванные посадкой внутреннего кольца подшипника на вал. Для вала с

, .

Определяем запас прочности для касательных напряжений:

,

здесьнапряжениекручения:

,

амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения

5.3.2.2 Расчет тихоходного вала на выносливость

Определим коэффициент запаса прочности

тихоходного (рис.15) вала двухступенчатого цилиндрического редуктора.

Рис.15 – Расчетная схема тихоходного вала на выносливость

1.а) Проверяем запас прочности по пределу выносливости в сечении I-I. Концентрация напряжений в этом сечении обусловлена наличием шпоночного паза. Находим эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении от шпоночного паза.

При

, ; масштабный коэффициент для вала ; коэффициент состояния поверхности при шероховатости . Эффективный коэффициент концентрации напряжений для данного сечения вала при изгибе и кручении в случае отсутствия технологического упрочнения:

б) Находим запас прочности для касательных напряжений.

Напряжение кручения

.

Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения

.

Запас прочности для касательных напряжений

.

2. Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении вала в сечении II-II, вызванные посадкой внутреннего кольца подшипника на вал. Для вала с

, .