Определяем диаметры отдельных ступеней валов

В качестве материала входного и выходного валов выберем сталь 45 (ГОСТ 1050-88) с твёрдостью 235 - 269HB (термообработка - улучшение), предел прочности МПа.

5.1 Расчёт выходного вала

1) Выберем расчетную схему выходного вала: подшипники заменим опорами А и B. Относительно опор венец зубчатого колеса расположен симметрично.

2) На валу установлено прямозубое цилиндрическое колесо. Нормальная сила в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи F_n, приведенная к оси вала, нагружает его в сечении, расположенном на одинаковом расстоянии от опор. Вал под действием внешних сил изгибается силой F_n и скручивается моментом на валу Т₂.

В зацеплении прямозубой цилиндрической передачи действует нормальная сила, которую определим с учетом потерь в зацеплении:

F_n=F_t,/cos(α)=2^.T₂^.10³/d₂^.cos(20)˚= 1506 Н

стандартный угол a = 20°.

l =b₂+2^.10+B= 47+20+16= 83 мм

3) Определим реакции в опорах, используя уравнения равновесия:

Определяем изгибающие моменты в вертикальной плоскости

,

2.

М_к1 =Т₂= 124,7 Н·мм,

6. Диаметры вала в произвольных сечениях

,

.

Диаметр вала, принятый при компоновке, d = 35 мм.

5.2 Расчёт входного вала

1) Выберем расчетную схему входного вала: подшипники заменим опорами А и B. Относительно опор венец зубчатого колеса расположен симметрично.

2) Входной вал – это вал-шестерня прямозубой цилиндрической передачи. Нормальная сила в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи F_n, приведенная к оси входного вала, нагружает его в сечении, расположенном на одинаковом расстоянии от опор. Вал под действием внешних сил изгибается силой F_n и скручивается моментом на валу Т₁.

В зацеплении прямозубой цилиндрической передачи действует нормальная сила, которую определим по формуле:

где Т₁ – в Н×мм, d₁ – в мм, стандартный угол a = 20°.

3) Определим реакции в опорах, используя уравнения равновесия:

Рассматриваем вал как балку на двух шарнирных опорах. Опору В, воспринимающую радиальную и осевую нагрузки, представим шарнирно-неподвижной, а опору А – шарнирно-подвижной.