Выходной вал

Расчет на статическую прочность. Расчет на прочность производится с помощью программных средств сайта http://sopromat.org

Длины участков для всех схем вала:

L1 = 56.5 мм; L2 = 56.5 мм; L3 = 86.5 мм; L4 = 55 мм.

Действующие номинальные нагрузки:

F_t = 3313 Н (тяговая нагрузка в зацеплении);

F_r = 1171.27 Н (радиальная нагрузка в зацеплении);

F_a = 883 Н (осевая нагрузка в зацеплении);

T = 695.73 Н∙м.

Расчетная схема вала для построения эпюры M_x (на схеме P_y(b)=F_r):

Эпюра M_x:

Расчетная схема вала для построения эпюры M_y (на схеме P_y(b)=F_t):

Эпюра M_y:

Расчетная схема вала для построения эпюры N:

Эпюра N (осевые факторы):

Расчетная схема вала для построения эпюры M_кр:

Эпюра M_кр:

Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в котором действуют все виды внутренних факторов. Рассмотрим его:

M_x = 33088 Н∙мм;

M_y = 93592 Н∙мм;

F = 883 Н;

M_к = 696 Н∙м;

M_max = 268025.5 Н∙мм;

F_max = 2.7 ∙ 883 = 2384.1 Н;

M_кmax = 2.7 ∙ 696 = 1879.2 Н∙м.

Диаметр в сечении: d = 66 мм.

Размеры шпоночного соединения (см. рис. 10): b = 20 мм; h = 12 мм.

W = 24952.13 мм³;

W_к = 53176.98 мм³;

A = 3301.19 мм².

σ = 11.46 МПа;

τ = 35.34 МПа.

Частные коэффициенты запаса:

S_Tσ = 65.45;

S_Tτ = 12.73;

Общий коэффициент запаса:

S_T =12.5.

Полученный коэффициент запаса не дает сомнения в прочности вала. Принимаем ранее расчитанные параметры окончательными.