Определение внутренних силовых факторов

При составлении расчетной схемы учитываем, что условная шарнирная опора для радиального подшипника расположена на середине ширины подшипника.

Реакции опор от сил, нагружающих вал, определены в пункте 3.2.

Эпюры внутренних силовых факторов приведены на рисунке 3.2, при этом крутящий момент численно равен вращающему:

Мк=Т=4500 Нм.

Из рассмотрения эпюр внутренних силовых факторов и конструкции узла следует, что опасными являются сечения:

Рисунок 3.2 – Расчетная схема и эпюры изгибающих моментов

I-I – место установки звездочки на вал диаметром 70 мм: сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжений – посадка с натягом звездочки на вал;

II-II - место установки правого по рисунку подшипника на вал: сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжения – посадка с натягом внутреннего кольца подшипника на вал;

III-III – место установки переходной муфты на вал: сечение не нагружено, т.к. шлицы являются скользящими. Прямобочные шлицы ГОСТ 1139-80: внутренний диметр d=56 мм, наружный диметр D=62 мм, ширина b=10, число зубьев z=8.

Определим силовые факторы для опасных сечений.

Сечение I-I

Изгибающие моменты:

– в плоскости XOZ

М1Г=R2Г×l1×10-3, Н×м (3.30)

М1Г=6428,5×64×10-3=411 кН×м

– в плоскости YOZ слева от сечения

М1ВЛ=R1в(l-l1)10-3, Н×м (3.31)

М1вл=2340(128-64)10-3=150 кН×м

– в плоскости YOZ справа от сечения

М1ВП=R2В×l1×10-3, Н×м (3.32)

М1вп=2340×64×10-3=150 кН×м

Суммарный изгибающий момент

М1=(М²1Г+М1ВП)1/2, Н×м (3.32)

М1=(4112+1502)1/2=437,5 кН×м

Крутящий момент Мк1=Мк=4500 Н×м

Осевая сила Fa1=Fa=0 Н×м

Сечение

II-

II

М2=М2кон=10-3×Fк×l2, Н×м (3.33)

М2=М2кон=10-3×47×100=4,7 Н×м

Крутящий момент Мк2=Мк =4500 Н×м

Осевая сила Fa2=Fa=0 Н×м

Сечение

III-

III

Крутящий момент Мк2=Мк =4500 Н×м