Обертаючий момент на приводному валу Т=ТIV=2620,83 Нм.
Частота обертання приводного вала n=nIV11,46 хв-1
8.2 Вибір матеріалу для виготовлення вала та розрахунок допустимих напружень .
Для виготовлення вала вибрана сталь 50 нормалізована з границею міцності σB=640 МПа, границею текучості σт=380 МПа, твердістю НВ 180...229.
Допустимі напруження кручення
=(0.03….0.04) σB =0.035 640=22.4 МПа (8.1)
8.3Розрахункова схема вала
8.3.1 Схема навантаження вала
Розрахункова схема вала показана на рис. 8.1
На вал діють: обертаючий момент
Т=ТIV=2620,83 Нм;
сили в зачепленні Ft =9183,7 Н,
Fr =3502,2 Н, Fα =2865,3 Н;
сили від натягу тягового органа
F = 0.5(FH + F1) = 0,5(7600 +500) = 4050 Н (8.2)
8.3.2 Розрахунок діаметра вихідного кінця вала.
Діаметр вихідного кінця вала
dB =10 = 10 =83.63мм,
прийнято по ряду стандартних лінійних розмірів dB =85 мм.
8.3.3 Лінійні розміри вала
l1= 2.5 dB-0.005 =2.5 85-0.005 852=176.375мм, прийнято l1=180 мм (8.3)
l2= 3 dB-0.005 =3 85-0.005 852=218,875мм, прийнято l2=220 мм (8.4)
B=710 мм
r= 0.5 d2=0.5 =303,82мм
8.4 Схема діаметрів вала
Схема діаметрів показана на рис.8.2
Проектування діаметрів вала.
Діаметр вихідного кінця вала dB =85мм. Діаметр першого переходу між вихідним кінцем та посадочним місцем під підшипник d1=1,1; dB=1, 1 85=93,5 мм, прийнято d1=95мм. Діаметр вала під підшипник dп=98 мм.
Діаметр переходу між посадочним місцем під підшипник та посадочним місцем під привідну зірочку d2=1,1 dп =1,1 98=107,8 мм, прийнято d2=108мм. d3> d2, d3=110 мм.
Складові реакцій в горизонтальній площині визначені вірно. Моменти згину в горизонтальній площині в характерних Tочках:
Mсх =0; Mах = -Ft = -9183,7 180= -1653066 Нмм
MBX =0 (8.16)
Сумарні моменти в характерних точках
М = , (8.17)
де Мх, МY - моменти згину відповідно у вертикальній та горизонтальній площинах.
Мс= 870535,446 Нмм
Мa=
МD
MB=0
8.5.2 Визначення коефіцієнтів запасу міцності
Розрахунок коефіцієнта запасу міцності проводиться для перерізів, в яких можлива концентрація напружень та в яких одночасно діють моменти згину і обертаючий. Для схеми на рис.8.3 таким перерізом є ділянка вала під правою опорою D.
Коефіцієнт запасу міцності
s= 1,3-3, (8.18)
де = = (8.19, 8.20)
, - границі витривалості при згині та крученні, , - ефективні коефіцієнти концентрації, , , - масштабні фактори, які враховують реальні розміри діаметрів вала, відповідно при згині та крученні, , , -відповідно амплітуди нормальних і дотичних напружень та середнє значення дотичних напружень, - коефіцієнт чутливості матеріалу, з якого виготовлено вал, до асиметрії напружень.
Амплітуди нормальних і дотичних напружень та середнє значення дотичних напружень
σA= ; = = (8.21, 8.22)
де М, Т- моменти згину та обертаючий, що діють в перерізі, для якого визначається коефіцієнт запасу міцності, М=1284444,63 Нмм, Т= 2620,83Нм.