в=45 мм
шкив муфтаРисунок 6. Пространственная система сил.
Рисунок 7. Схема вала, с указанием приложенных нагрузок.
Fb=673 H
Ft1=4100 H
Fa1=362 H
Fr1=1451 H
Вертикальная плоскость. Определяем реакции опор:
H HПроверка:
0 = 0 - проверка сошлась
M3=Ra*l2=2740*33=90.4 Н*м
M2=0
M4=0
Горизонтальная плоскость. Определяем реакции опор:
H HПроверка:
0=0- проверка сошлась
М1=0 Нм
M2=-Fв*l1=-47.1 Нм
M3=-Fb*(l1+l2)+Ral2=22.5 Нм
M4=-Fa1*d/2=-9.5 Нм
Суммарные реакции опор определяем:
H HСтроим эпюру суммарных изгибающих моментов:
M1=0 Нм
M2=47.1 Нм
M3=93,2 Нм
M4=9,5 Нм
Строим эпюру крутящих моментов:
H*мСтроим эпюру эквивалентных моментов:
H*м H*м H*мОпределяем диаметры вала в сечениях:
Сталь 45 МПа МПа мм; мм мм; мм мм; мм мм ммРисунок 8. Конструкция быстроходного вала.
6. МУФТЫ
Муфты – это устройства, служащие для соединения соостных деталей, например труб, валов, стержней и т.д. В курсе деталей машин рассматриваются муфты, соединяющие концы валов и служащие для передачи вращающего момента от одного вала к другому без изменения его величины и направления. Наряду с основным назначением муфт – передавать вращающий момент – муфты отдельных типов могут выполнять и другие функции (компенсировать погрешности изготовления и монтажа валов, обеспечить соединение и разъединение валов во время работы механизма, передавать вращающий момент только в одном направлении и т.д.
6.1 Выбор муфты по расчетному вращаемому моменту.
Т - действующий момент, K –коэффициент режима работы
При спокойной нагрузке k=1…1.2
При вибрационной нагрузке k=1.5…2
При сильных толчках k=2…2.5
- номинальный крутящий момент для муфты H*м H∙м < Tнd2ред= 30 мм, Тн=400 Н∙м
Муфта, компенсирующая кулачково-дисковая 400-40-3 УЗ ГОСТ 20720-93
Рисунок 9. Эскиз муфты, компенсирующей кулачково-дисковой.
7. ШПОНКИ
Шпоночные соединения представляют собой шпонку, входящую в продольные пазы вала и ступицы, вращающейся детали (шкива, звездочки, зубчатого или червячного колеса полумуфты). Она служит для передачи вращающего момента от вала к ступице, вращающейся детали или наоборот.
Достоинства: простота конструкции и низкая стоимость, легкость монтажа и демонтажа.
Недостаток: шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу детали, насаживаемой на вал.
Шпоночные соединения бывают: ненапряженные и напряженные. Ненапряженные с помощью призматических и сегментных шпонок. Напряженные с помощью клиновых и тангенциальных шпонок. Выбираем призматические шпонки, так как они представляют собой стержни прямоугольного сечения.
7.1 Проверяем шпонку на смятие.
- глубина паза на валу; - высота шпонки; - толщина. МПа ; Н*м; мм; ; МПаlшп=26 мм
Рисунок 10. Конструкция призматической шпонки с двумя скругленными торцами.
Рисунок 11. Соединение вала и ступицы детали с помощью призматической шпонки
9. ПОДШИПНИКИ
10.
Опоры валов и вращающихся осей называют подшипниками. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус машины. В зависимости от направления воспринимаемой нагрузки подшипники бывают:
1) радиальные, воспринимающие в основном радиальные нагрузки, перпендикулярные оси цапфы;
2) радиально-упорные, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки;
3) упорные, воспринимающие осевые нагрузки.
В зависимости от вида трения подшипники делятся на подшипники скольжения и подшипники качения.
8.1 Выбор подшипника