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