Материал: 3Detali_Mashin_Belan_Kharchenko

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

2

=

 

+ 2

=

75 + 33

= 54 мм.

(8.7)

2

2

 

 

 

 

 

 

 

8.2

Определение реакций опор

 

Быстроходный вал

Реакции в опорах 1 и 2 от сил, действующих в зубчатом зацеплении (рис. 8.2), определяем из уравнений равновесия моментов.

В плоскости YOZ:

= 0; −

 

∙ +

 

∙ 2 ∙ = 0;

1

 

 

 

1

1

2

1

 

 

 

9831,4

 

 

 

 

=

1

=

 

 

 

 

= 4915,7 Н;

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0;

 

 

∙ −

∙ 2 ∙ = 0;

 

2

 

1

 

1

1

 

1

1

1 = 2 = 4915,7 Н.

Проверка:

= 1 1 + 2 = 4015,7 − 9831,4 + 4915,7 = 0.

В плоскости XOZ:

11 = 0; − 1 1 + 1 2 + 2 ∙ 2 ∙ 1 = 0;

 

 

 

1

 

3635,3 ∙ 51 − 1758,6 ∙

57,9

 

=

 

1

1

1

2

=

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2 ∙ 1

 

 

 

 

 

 

2 ∙ 51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1318,6 Н;

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0;

∙ +

1

 

∙ 2 ∙ = 0;

 

 

 

2

 

 

 

2

 

1

1

 

1

 

 

1

1

 

(8.8)

(8.9)

(8.10)

(8.11)

(8.12)

50

 

 

 

+

 

1

 

3635,3 ∙ 51 + 1758,6 ∙

57,9

 

 

 

 

=

1

 

1

1

 

2

 

=

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2 ∙ 1

 

 

 

 

 

2 ∙ 51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2316,7 Н.

 

 

 

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

+

= −2316,7 + 3635,3 − 1318,6

 

 

 

 

1

 

1

 

 

2

 

 

 

 

(8.13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.

Результирующие реакции в опорах 1 и 2 определяем по теореме Пифагора (см. рис. 8.5)

 

2

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

=

 

 

4915,72 + 2316,72 = 5434,3 Н;

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ 2

 

 

 

 

 

 

=

 

=

 

 

4915,72 + 1318,62 = 5089,5 Н.

1

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тихоходный вал:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В плоскости YOZ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0;

∙ +

∙ 2 ∙ = 0;

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

2

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

9831,4

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

2

=

 

 

 

= 4915,7 Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0; −

 

∙ −

 

∙ 2 ∙ = 0;

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

2

2

3

2

 

 

2

3 = 2 = 4915,7 Н.

Проверка:

= − 3 + 2 4 = −4915,7 + 9831,4 − 4915,7

=0.

Вплоскости XOZ:

23 = 0; 2 2 + 2 2 + 4 ∙ 2 ∙ 2 = 0;

(8.14)

(8.15)

(8.16)

(8.17)

(8.18)

(8.19)

51

 

 

 

 

 

 

 

+

 

2

 

3635,3 ∙ 54 − 1758,6 ∙ 262,1

 

 

 

=

2

 

2

 

2

 

2

=

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

2 ∙ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ∙ 54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3951,6 Н;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0; −

 

∙ +

2

+

∙ 2 ∙ = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

2

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3635,3 ∙ 54 − 1758,6 ∙

262,1

 

 

(8.20)

 

=

 

2

 

2

 

2

 

2

=

 

 

 

 

 

 

 

2

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2 ∙ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ∙ 54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 316,3 Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

 

 

+

= −316,3 − 3635,3 + 3951,6 = 0.

(8.21)

 

 

 

 

 

3

 

1

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результирующие реакции в опорах 1 и 2 определяем по теореме Пифагора (см. рис. 8.5)

 

 

 

2

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

=

 

=

 

4915,72 + 316,32 = 4925,9 Н

(8.22)

3

 

 

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ 2

 

 

 

 

 

=

=

4915,72 + 3951,62 = 6307,1 Н

(8.23)

4

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

8.3Определение суммарных реакций

На выходные концы валов действуют консольные нагрузки со стороны ремѐнных, цепных или иных передач или соединительных муфт, передающих момент от редуктора к сопряженному валу. Считается (см. ГОСТ 16162-85), что радиальная консольная нагрузка приложена к середине посадочной части выходного конца вала (см. рис. 8.4).

52

Рис. 8.4. Схема к определению реакций, возникающих в опорах ведущего вала от консольной силы FM1

Величина консольной нагрузки зависит от типа передачи или соединительной муфты.

В нашем случае вращающий момент от вала электродвигателя к ведущему валу редуктора передается посредством ремѐнной передачи (см. рис. 1.1). При этом усилие на выходной конец вала со стороны ремѐнной передачи зависит от многих факторов: типа ремней и их количества, диаметров шкивов и межосевого расстояния, величины предварительного натяжения и т.д. С целью упрощения определения допустимой консольной нагрузки для ведущего вала, воспользуемся зависимостью, регламентируемой ГОСТ 16162-85:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8.24)

 

= 100

 

= 100 ∙

 

295,2 = 1718,1 Н.

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реакции опор 1 и 2 от консольной нагрузки

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

= 0;

2

∙ 2 ∙ −

 

+ 2 ∙ = 0;

 

1

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

+ 2 ∙

 

 

1718,1 ∙

82 + 2 ∙ 51

(8.25)

 

=

 

1

1

 

 

1

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2 ∙ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ∙ 51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3099,3 Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0;

∙ 2 ∙ −

= 0;

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1718,1 ∙ 82

 

 

 

(8.26)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

1

 

1

=

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1381,2 Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2 ∙ 1

 

 

 

 

 

2 ∙ 51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

 

 

 

 

 

 

 

На выходной конец ведомого вала со стороны зубчатой муфты действует изгибающий момент:

З 2

= 0,15 ∙ 2 = 0,15 ∙ 1288,4 = 193,26 Н.

(8.27)

Реакции опор 3 и 4 от момента З 2:

 

 

=

 

=

З 2

=

193,26

= 1789,4 Н.

(8.28)

4

 

 

3

 

 

2 ∙ 2

 

2 ∙ 54

 

 

 

 

 

 

 

Направления плоскостей действия консольных нагрузок и изгибающего момента не определены, соответственно не определены и направления реакций опор от этих нагрузок. Поэтому при расчѐтах принимают, что эти реакции совпадают по направлению с результирующими реакциями опор от действия сил в зубчатом зацеплении

Поэтому суммарную реакцию каждой опоры, соответствующую наиболее опасному случаю нагружения, находят арифметическим суммированием результирующих реакций от сил в зацеплении (R1 и R2) и реакций от силы FM1 (RM1, и RM2 соответственно, см. рис 8.5).

 

 

RΣ1

 

 

RΣ2

Ry1

R1

 

Ry2

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rx1

 

 

Rx2

 

 

 

 

Рис. 8.5. Схемы к определению полных реакций в каждой опоре ведущего вала.

Суммарные реакции опор ведущего вала:

 

=

+

= 5434,3 + 1381,2 = 6815,5 Н;

 

1

1

1

 

(8.29)

 

 

 

 

 

=

+

= 5089,5 + 3099,3 = 8188,8 Н.

(8.30)

2

2

2

 

 

Аналогичным образом определяем суммарные реакции опор ведомого вала:

 

=

3

+

3

= 4925,9 + 1789,4 = 6715,3 Н;

 

3

 

 

 

(8.31)

 

 

 

 

 

 

54