Пример № 3.2

На трансмиссионном валу закреплен шкив ременной передачи и зубчатое колесо (рис. 18, а). Вал передает мощность N при частоте вращения w.

В ременной передаче ветви ремня параллельны. Его ведущая ветвь натянута в h раз больше, чем ведомая.

Усилие, действующее в зубчатом зацеплении, разложено на окружную F_t и радиальную F_r составляющие. Между собой они связаны соотношением: F_r = 0,4 F_t.

Требуется:

1. Определить крутящие моменты, приложенные к шкиву и зубчатому колесу по заданным N и w.

2. Составить расчетную схему вала для расчета на кручение и построить эпюру крутящих моментов М _к.

3. Определить окружные усилия в передачах через передаваемый ими крутящий момент.

4. Определить вертикальные V_i и горизонтальные усилия H_i, действующие на вал в местах установки шкива и зубчатого колеса.

5. Составить расчетные схемы вала для изгиба в двух плоскостях: вертикальной V и горизонтальной H.

а б в г д е ж з
Рис. 18. Расчетные схемы и эпюры крутящего и изгибающих моментов для вала

6. Построить эпюры изгибающих моментов от вертикальных сил и от горизонтальных сил .

7. Построить эпюру суммарного изгибающего момента.

8. Из анализа эпюр М _к и М _и определитьположение опасного сечения и вычислить наибольший эквивалентный момент , используя для этого энергетическую (четвертую) теорию прочности.

9. Подобрать диаметр вала d при [σ] = 100 МПа и округлить его значение до стандартного (см. приложение п. 4).