Определение размеров вала

Рисунок 4 – исполнительный механизм

Окружное усилие: F_t=3600 H.

Крутящий момент на выходном валу: Т₄=574Hм.

Редуктор Ц2У-160-18.

Диаметр выходного вала: d_вых.=55мм.

Диаметр вала в зоне подшипника:

Номер подшипника: №1213 (d_п=65мм, D_п=120мм, B=23мм) – радиальный сферический подшипник, он компенсирует несоосность и допускает внутренние перекосы, так как внутренняя рама поворачивается относительно внешней [7].

Рисунок

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТ–304.01.02.00.ПЗ

5 – Шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный

Диаметр бурта, в который упирается подшипник:

Диаметр вала под ступицу определяется по формуле:

Длина ступицы:

Высоту заплечика t и фаски r, f выбираем из [2].

Рисунок 6 – Компоновка вала

Принимаем:

=8 мм – расстояние от торца крышки до ступицы звездочки;

= 30 мм – расстояние от торца крышки до торца барабана;

=22 мм – расстояние от торца ступицы барабана до торца барабана.

Расстояние между ступицами барабана определяется по формуле:

Определяем расстояние между осями подшипника и ступицей барабана:

Расстояние между осью подшипника и ступицей звездочки:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТ–304.01.02.00.ПЗ

3.2 Расчет вала

Окружная сила на конце выходного вала:

Рисунок 7 – Силы, действующие на вал

Рисунок 8 – Расчетная схема вала, эпюры изгибающих и крутящих моментов

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТ–304.01.02.00.ПЗ

Находим реакции опор:

Условие прочности:

Для того чтобы посчитать σ_экв., сначала нужно найти М_maxи Т_max:

где k_П=2,2 – коэффициент, учитывающий перегрузку вала.

Находим нормальные и касательные напряжения по изгибу:

Эквивалентные напряжения:

Выбираем материал вала – Сталь 45, у которой [σ_t]=315МПа. Тогда условие прочности запишется следующим образом:

,

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

АТ–304.01.02.00.ПЗ

Где n=3 – запас прочности.

Вывод: условие прочности выполняется.