Составление расчетных схем и определение опорных реакций

Входной вал.

Расчетная схема, силы в зацеплении шестерни и колеса быстроходной передачи, действующие в вертикальной плоскости YOZ и приведенные к оси вала, показаны (на рисунке - часть б).

Определение опорных реакций от действия сил Fr₁, Fr₃,Fa₁и Fa₃

ΣM_A = 0

R_BY·l₁ + Fr₁·a + Fr₃·(b+a) + Ma₁ – Ma₃= 0

Ma₁ = 0.5·Fa₁·d₁ ; Ma₃ = 0.5·Fa₃·d₃

R_BY = -Fr₁·a + Fr₃·(b+a) + Ma₃ - Ma₁/l₁

Ma₁ = 0.5·0.6·50.4 = 15.12(Н·мм); Ma₃ = 0.5·0.6·50.4 = 15.12(Н·мм)

R_BY = -1.01·46-1.01·(130+46)-151.2 + 151.2/222 = 1.01(H)

ΣM_B = 0

R_AY·l₁ + Fr₁·(b+c) + Fr₃·c = 0

R_AY = -Fr₁·(b+c)- Fr₃·c /l₁

R_AY = -1.01·(130+46) – 1.01·46/222 = 1.01(H)

Определяем опорные реакции от сил Ft₁,Ft₃и Fм₁, приведенных к оси вала и действующих в горизонтальной плоскости XOZ (на рисунке – часть в).

ΣM_A = 0

R_BX·l₁ + = 0

R_BX = -Ft₃·(b+a) - Ft₁·a - Fм₁·(l+d) /l₁

Fм₁ = 125·

Fм₁ = 125· = 276(Н)

R_BX = -2.99·176 – 2.99·46 - 576·268 /222 = -698(H)

ΣM_B = 0

R_AX·l₁ – Fм₁·d - Ft₃·c - Ft₁·(b + c) = 0

R_AX = Fм₁·d + Ft₃·c + Ft₁·(b + c)/l₁

R_AX = 576·62+ 2.99·46 + 2.99·176/222= 163(H)

Строим эпюры от посчитанных сил.

Строим эпюру от крутящего момента(на рисунке – часть г).

Промежуточный вал.

Расчетная схема, силы взаимодействия в зацеплении зубчатой передачи, действующие в вертикальной плоскости YOZ и приведены к оси вала (на рисунке – часть б).

Определим опорные реакции от сил Fr₄, Fr₂,Fr₃, Fa₂ и Fa₃:

ΣMc = 0

R_DY·l₂ + Fr₄·(d +f+ e) – Fr₅·(f+e)+ Fr₂·e = 0

R_DY = -Fr₄·(d +f+ e) + Fr₅·(f+e)- Fr₂·e /l₂

R_DY = -1.01·176+ 0.58·111- 1.01·46 /222= -0.72(Н)

ΣM_D = 0

R_CY·l₂ + Fr₂·(g+h + f) – Fr₅·(g+h) + Fr₄·h = 0

R_CY = -Fr₂·(g+h + f) + Fr₅·(g+h) - Fr₄·h /l₂

R_CY = -1.01·176 + 0.58·111 – 1.01·46 /222= -0.72(H)

Расчетная схема, силы взаимодействия в зацеплении зубчатой передачи, действующие в горизонтальной плоскости XOZ и приведены к оси вала (на рисунке – часть в).

Определим опорные реакции от сил Ft₂ Ft₅ и Ft₄:

ΣMc = 0

R_DX·l₂ + Ft₄·(g+f+ e)+ Ft₅·(f + e) + Ft₂·e = 0

R_DX = -Ft₄·(g+f+ e)- Ft₅·(f + e) - Ft₂·e /l₂

R_DX = -2.99·176- 1.6·111 – 2.99·46 /222= -3.79(H)

ΣM_D = 0

R_CX·l₂ +Ft₂·(g+f+ h)+ Ft₅·(g + h) + Ft₄·h = 0

R_CX = -Ft₄·(g+f+ e)- Ft₅·(f + e) - Ft₂·e /l₂

R_CX =-2.99·176- 1.6·111 – 2.99·46 /222= -3.79(H)

Строим эпюры от посчитанных сил.

Строим эпюру от крутящего момента (на рисунке часть г).

Определяем суммарные реакции на опорах.

Rc =

Rc = = 3.85(H)

R_D =

R_D = = 3.85(H)

Выходной вал.

Расчетная схема, силы в зубчатом зацеплении, действующие в вертикальной плоскости YOZ, показаны на рисунке, приведенном ниже(часть б).

ΣM_E = 0

R_FY·l₃ + Fr₆·m = 0

R_FY = -Fr₆·m/l₃

R_FY = -0.58·117/222 = -0.3(H)

ΣM_f = 0

R_EY·l₃ + Fr₆·n = 0

R_FY = -Fr₆·n/l₃

R_FY = -0.58·105/222 = -0.27(H)

Строим эпюру изгибающих моментов.

Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости XOZ от действия сил Ft₆ и Fм₃.

ΣM_E = 0

R_FX·l₃ + Fм₃·k + Ft₆·m= 0

R_FX = -Fм₃·k– Ft₆·m/l₃

Fм₃ = 125·

Fм₃ = 125· = 1767(Н)

R_FX = -1765·100– 1.6·117/222 = -797(H)

ΣM_F = 0

R_EX·l₃ – Ft₆·n – Fм₃ ·(l+k) = 0

R_EX = Ft₆·n + Fм₃·(l+k)/l₃

R_EX = 1.6·105 + 1767·322/222 = 2566(H)

Строим эпюру изгибающих моментов (на рисунке – часть в).

Определяем суммарные реакции в опорах E и F:

R_E =

R_F =

R_E = = 2566(H)

R_F = = 798(H)

Строим эпюру крутящего момента (на рисунке – часть г).