Расчет валов на совместное действие изгиба и кручение

Силы в зацеплении зубчатой передачи редуктора
Окружная сила

Радиальная сила.

Осевая сила.

Силы в зацеплении открытой зубчатой передачи, которые являются консольными силами для ведомого вала редуктора:


Консольная сила для ведущего вала это сила действия муфты на вал:

5.2 Ведущий вал
Расчетная схема
Определяем опорные реакции
В горизонтальной плоскости
RAX = RBX = Ft1/2 = 2249/2 = 1124,5 H
В вертикальной плоскости
ΣMВ = 0:    - RAY∙82 -Fa1 ∙d1/2 -Fr1∙41-Fоп∙55 = 0;
ΣMA = 0:    -Fa1∙d1/2 + Fr1 ∙41 +RBY∙82- Fм∙137 = 0;

Проверка: ΣFY = 0:   RAY+ RBY+ Fr1-Fм =-798+ 347+832 - 381 = 0.
Реакции определены правильно.
Полные реакции опор


Изгибающие моменты в характерных точках
в горизонтальной плоскости
Опоры А и В: Ми= 0
Середина шестерни
Ми= RAX∙41 = 1124,5∙41 = 46 Нм
в вертикальной плоскости
Опора В
Ми= Fм∙55 = 381∙55 = 21 Нм
Середина шестерни
Ми1= Fм∙96 – RBY ∙41 = 381∙96 - 347∙41= 22 Н
Ми2= RAY ∙41 = 798∙41 = 33 Нм
Суммарные изгибающие моменты
Опора B
МиΣ=21 Нм
Середина шестерни
МиΣ=
Эквивалентный момент
Опора B
Мэкв.=
Середина шестерни
Мэкв.=
По результатам расчетов производим построение эпюр изгибающих и эквивалентных моментов
5.3 Ведомый вал
Определяем опорные реакции
В горизонтальной плоскости
ΣMD= 0:    Ft3∙157- RСX ∙85 +Ft2∙42,5 = 0;
ΣMС= 0:    Ft3∙72 + RDX ∙85 - Ft2∙42,5 = 0;
Проверка: ΣFX = 0:   RCX+ RDX– Ft3– Ft2 = 10079-2982-4848-2249 = 0.
Реакции определены правильно.
В вертикальной плоскости
ΣMD = 0:    - RCY∙85 - Fa2 ∙d2/2 + Fr2∙42,5 - Fr3∙157 = 0;

ΣMC = 0:    RDY∙85 - Fa2 ∙d2/2 - Fr2∙42,5 - Fr3∙72 = 0;

Проверка: ΣFY = 0:   RCY+ RDY– Fr2 + Fr3 = -3321 +2388 -832+1765 = 0.
Реакции определены правильно.
Суммарные реакции опор


Изгибающие моменты в характерных точках
в горизонтальной плоскости
средина колеса
Ми= RDX ∙42,5 =2982∙42,5 = 127 Нм
опора C
Ми= Ft3∙72 = 4848∙72 = 349 Нм
в вертикальной плоскости
средина колеса
Ми1= RDY ∙42,5 = 2388∙42,5 = 101,5 Нм
Ми2= Fr3∙114,5 + RCY ∙42,5 = 1765∙114,5+(- 3321)∙42,5 = 61 Нм
опора C
Ми= Fr3∙72 = 1765∙72 = 127 Нм
Суммарные изгибающие моменты
средина колеса

Опора C

Эквивалентный момент
средина колеса
Мэкв.=
Опора C
Мэкв.=
По данным расчетов производим построение эпюр изгибающих и эквивалентных моментов.