Розрахунок приводного валу

Розрахункове навантаження на опору

,

де F_max – максимальне навантаження на опору колеса;

К_g = 1,1 -1,2 – динамічний коефіцієнт, враховуючий ударний характер прикладання навантаження.

Рис. Схема до розрахунку валу коліса.

Згинаючий момент, який діє на вал колеса,

де l – розмір, який вибирається з каталогу по прийнятій колісній установці (додаток 17).

Крутний момент береться при дії найбільшого пускового моменту двигуна Т_max

,

де К_max – максимальна кратність пускового моменту двигуна;

Т_Н – номінальний момент двигуна (розділ 2.3);

u_р – передаточне число редуктора.

Приведений момент

М_пр = ,

де α – коефіцієнт, враховуючий різницю в характері зміни напруги на вигин і крутіння, при реверсивному навантаженні α = 1.

За матеріал приймається вуглецева конструкційна сталь 45 з межею витривалості σ_-1 = 260 МПа. Допустимі напруження при симетричному циклі

,

де [S] і k₀′ - приймаються по табл. 1.6 та 1.7

В перерізі 1-1 та 3-3 вал працює тільки на кручення. Допустима напруга крутіння (межа витривалості сталі 45 τ_-1=130 МПа)

.

Діаметр валу в перерізі 1-1 приймається по діаметру пустотілого тихохідного валу редуктора. При евольвент них шліцах за розрахунковий діаметр приймається діаметр ділильної окружності

D_m = m Z

де m – модуль шліцьового зціплення;

Z – кількість шліців.

Умови міцності валу в перерізі 1-1

Якщо умови не виконуються, необхідно взяти інший матеріал, термообробку або застосувати редуктор з більшим діаметром порожнини тихохідного валу. Якщо умови міцності дотримуються, шліцьову дільницю валу необхідно перевірити на зминання шліців. При евольвент них шліцах

,

де - питомий (на одиницю довжини) сумарний статистичний момент площі робочих поверхонь;

l – робоча довжина зубів, приймається по тихохідному валу редуктора;

d_m = mZ; h = m; [σ_зм] – по табл. 2.4 [8, с.82]

Таблиця 2.4

Умови експлуатації нерухомого з’єднання	[σсм], МПа
Поверхня зубів
≤ НВ 350	≥ НR 40
Важкі (з ударом)	26-38	30-52
Середні	45-75	75-105
Легкі	60-90	90-150

Діаметр в перерізі 3-3 і валу вставки

,

де Т = 0,5 Т_max – Крутний момент, який передається валом з перерізом 3-3 і валом вставкою на друге привідне колесо.