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:

Ft = 3313 Н (тяговая нагрузка в зацеплении);

Fr = 1171.27 Н (радиальная нагрузка в зацеплении);

Fa = 883 Н (осевая нагрузка в зацеплении);

T = 695.73 Н∙м.

Расчетная схема вала для построения эпюры Mx (на схеме Py(b)=Fr):

Эпюра Mx:

Расчетная схема вала для построения эпюры My (на схеме Py(b)=Ft):

Эпюра My:

Расчетная схема вала для построения эпюры N:

Эпюра N (осевые факторы):

Расчетная схема вала для построения эпюры Mкр:

Эпюра Mкр:

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

Mx = 33088 Н∙мм;

My = 93592 Н∙мм;

F = 883 Н;

Mк = 696 Н∙м;

Mmax = 268025.5 Н∙мм;

Fmax = 2.7 ∙ 883 = 2384.1 Н;

Mкmax = 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;

Wк = 53176.98 мм3;

A = 3301.19 мм2.

σ = 11.46 МПа;

τ = 35.34 МПа.

Частные коэффициенты запаса:

S = 65.45;

S = 12.73;

Общий коэффициент запаса:

ST =12.5.

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