d |
|
|
М |
пр |
|
|
3 |
78680 |
||
вр |
3 |
|
|
|
|
0.1 56.44 |
||||
|
|
|
0,1 |
1 |
и |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4.7 Спроектируем вал:
= 24,1 мм.
dш= 36 мм - диаметр вала под шестерней, dп= 35 мм – диаметр вала под подшипником, dвх= 32 мм – диаметр вала на входе.
4.8 Расчет вала на жесткость 4.8.1 Определим угол поворота сечения вала в опорах в вертикальной
плоскости, проинтегрировав уравнение изогнутой оси вала:
|
|
в,, |
R |
в |
|
|
|
|
F |
* ( x l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
EJy |
|
I |
|
* х |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
* ( x l |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
R |
|
* х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
в, |
|
|
|
I |
|
|
|
t |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|||||||
EJy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EJ |
|
* |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
3 |
|
|
|
|
* ( x l |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
R |
|
|
* х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
в |
|
|
I |
|
|
|
t |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
в |
|
|||||||
EJy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EJ |
x |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
EJy |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
F |
|
|
|
* |
|
|
|
l |
|
|
|
3 |
|
|
|
в |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(l |
2 |
|
|
) |
R |
I |
* |
|
l |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
в |
|
|
t |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-8,61*10 |
-5 |
[ ] = 0.01 рад |
|||||||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 E * J |
п |
* l |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Rв |
|
* l 2 |
F * (l |
2 |
l )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
в |
|
|
I |
|
|
|
2 |
|
|
|
t |
|
|
1 |
|
|
в |
6, 26 *10 5 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
[ ] 0.01 рад |
|||||||||||||||
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2E * Jп |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
в горизонтальной плоскости, также совершив дважды интегрирование:
EJy г ,,
EJy г ,
EJy |
г |
|
|
R |
г |
* х М |
* ( х l ) |
0 F |
|
* ( x l ) |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
I |
|
|
а1 |
1 |
|
|
r1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
R г |
* х 2 |
|
|
|
|
Fr * ( x l1 ) 2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
I |
|
|
М а1 * ( х l1 ) |
1 |
|
|
|
|
EJ 0 |
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
* ( x l |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
3 |
F |
) |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
r1 |
1 |
|
|
M |
|
* ( x l |
|
|
|
|
|||||
R |
|
* х |
|
|
|
|
a |
) |
|
|
|
|
||||||
I |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
EJ |
x EJy |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
6 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
F |
* (l |
2 |
l )3 |
R |
г |
* l |
32 3M |
a1 |
* (l |
2 |
l ) 2 |
|
|
|
|
|
r1 |
|
1 |
|
I |
|
|
|
1 |
-3,79*10-5 |
[ ]=0.01рад. |
|||||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 E * J п * l2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КМиИГ КПДМ 2021.19.00 ПЗ |
Лис |
||||||
Изм Лист № |
|
|
Подп Дат |
|
|
|
15 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
R |
г |
* l |
3 |
2M |
|
* (l |
|
l |
) F |
* (l |
|
l |
) |
2 |
|
|
|
|
|
I |
2 |
a |
2 |
2 |
|
|||||||||
|
г |
|
г |
|
|
|
|
|
1 |
r |
|
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
II |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
2E * J |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т.е. условие жесткости выполнено
4.8.2 Определим прогиб вала под шестерней в вертикальной плоскости
3,11*10-5 [ ] = 0.01рад
|
|
|
в |
3 |
|
|
|
в |
|
RI |
* l1 |
в |
|
у |
ш |
|
|
|
I |
* l1 |
|
|
6 E * J ш
в горизонтальной плоскости
|
|
|
R |
г |
* l |
3 |
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
* l |
|||
г |
|
I |
|
1 |
г |
* |
||||
|
ш |
|
6E * J ш |
|
I |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Суммарный прогиб вала
*
d |
п |
|
|
d |
ш |
|
d п
d ш
|
4 |
|
|
||
|
||
|
|
|
|
|
4
-1,06*10-4
-2,28*10-3
у |
( у |
) |
2 |
( у |
) |
2 |
|
(2, 28) |
2 |
(1, 06) |
2 |
2,51*10 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
в |
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у = 0,01*m =0,01*2,25 = 22,5*10-3
т.е. условие жесткости выполнено
4.8.3 Допускаемый относительный угол закручивания
=1,74*10 –5 рад/мм
Относительный угол закручивания
, |
Т |
|
2,37*10-6 [ ’ ] , т.е. условие жесткости выполнено. |
|
|
||||
G * J p |
||||
|
|
|
Здесь G = 8*104 Н*мм2 - модуль упругости 2-го рода,
J |
|
|
* d |
|
p |
32 |
|||
|
|
|||
|
|
|
4 |
|
|
п |
||
|
251200 мм4 полярный момент инерции в сечении под
подшипником
Т= 76400 Н*мм - крутящий момент на валу.
|
КМиИГ КПДМ 2021.19.00 ПЗ |
Лис |
|
Изм Лист № Подп Дат |
16 |
||
|
|||
|
|
|
КМиИГ КПДМ 2021.19.00 ПЗ |
Лис |
|
Изм Лист № Подп Дат |
17 |
||
|
|||
|
|
5. Расчет промежуточного вала
5.1 Определим реакции в опорах:
|
в |
|
R |
||
|
|
|
R |
в |
|
П |
||
|
||
R |
г |
|
|
||
1 |
||
Rг
П
|
|
|
|
|
l |
|
l |
|
F |
|
' |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
F |
|
|
2 |
|
|
l |
4 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
t |
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
= -420 Н |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
F |
|
l |
|
F |
' |
|
|
l |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
t |
2 |
|
1 |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-550 Н |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
l |
|
l |
|
|
|
F |
|
' |
l |
|
M |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|||||||||||||||
|
r |
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
r |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3180 Н |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
F |
|
l |
|
F ' |
|
|
l |
|
|
l |
|
|
|
M |
a |
|
|
||||||||
|
|
r |
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3463 Н |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2 Определим суммарные реакции в опорах:
R |
|
|
R |
г |
2 |
|
R |
в |
2 |
|
420 |
2 |
|
3180 |
2 |
3220 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
2 Rв |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
R |
П |
|
R |
г |
|
550 2 |
3463 |
2 3520 |
|||||||||||||
|
|
|
|
П |
|
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5.3 Построим эпюру суммарного изгибающего момента, определим опасное сечение и подсчитаем величину приведенного момента:
M |
|
|
M |
2 |
*T |
2 |
|
193380 |
2 |
1* 222370 |
2 |
267800 |
пр |
и |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Т=
М |
и |
|
1- коэффициент приведения для реверсируемых передач, 222370 Н*мм – крутящий момент на промежуточном валу,193380 Н*мм – величина максимального изгибающего момента.
5.4 Определим допускаемые напряжения изгиба при симметричном цикле:
|
|
|
|
|
0,33 |
в |
|
0,33 * 650 |
56.44 |
H |
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
|
и |
|
|
|
|
мм |
||||||
|
|
|
3,8 |
|
|
3.8 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5 Определим диаметр вала в опасном сечении при совместном действии изгиба и кручения:
|
|
|
M пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
d |
вр |
3 |
|
3 |
267800 |
36,2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0.1 56.44 |
|
||||
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
Лис |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КМиИГ КПДМ 2021.19.00 ПЗ |
|
|
|
№ |
Подп Дат |
|
|
18 |
|||||||||
Изм Лист |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
Полученное значение увеличим на 10% и округлим до ближайшего большего стандартного.
Спроектируем вал, исходя из следующих особенностей:
Диаметр вала под подшипником должен быть не менее аналогичного диаметра быстроходного вала;
При близких значениях диаметра вала под шестерней тихоходной передачи и диаметра окружностей впадин шестерни шестерня выполняется заодно с валом.
|
КМиИГ КПДМ 2021.19.00 ПЗ |
Лис |
|
Изм Лист № Подп Дат |
19 |
||
|
|||
|
|