Решение. Нарис. 2.40, б изображен вал I
Нарис. 2.40, б изображен вал I. На него поступает мощность N и с него снимаются мощности Nl, N2, N3.
Строим эпюру крутящих моментов для вала 1 (рис. 2.40, в). При этом, двигаясь от левого конца вала, условно считаем моменты, соответствующие N3 и N1, положительными, а N — отрицательным. Расчетный (максимальный) крутящий момент Nx1 max = 354,5 H*м. Диаметр вала 1 из условия прочности
Диаметр вала 1 из условия жесткости ([Θ], рад/мм)
Окончательно принимаем с округлением до стандартного значения d1 = 58 мм. Частота вращения вала 2
На рис. 2.40, г изображен вал 2; на вал поступает мощность N1, а снимаются с него мощности N4, N5, N6. Вычислим внешние скручивающие моменты:
Эпюра крутящих моментов для вала 2 показана на рис. 2.40, д. Расчетный (максимальный) крутящий момент Мя max" = 470 H-м. Диаметр вала 2 из условия прочности
Диаметр вала 2 из условия жесткости
Окончательно принимаем d2= 62 мм.
Пример 9. Определить из условий прочности и жесткости мощность N (рис. 2.41, а), которую может передать стальной вал диаметром d = 50 мм, если [тк] = 35 Н/мм2, [Θ J = 0,9 град/м; G = 8,0* I04 Н/мм2, n = 600 об/мин.
Вычислим внешние моменты, приложенные к валу:
где
Расчетная схема вала показана на рис. 2.41, б. На рис. 2.41, в представлена эпюра крутящих моментов. Расчетный (максимальный) крутящий момент Mz = 9,54 N. Условие прочности
откуда
Условие жесткости
откуда
Лимитирующим является условие жесткости. Следовательно, допускаемое значение передаваемой мощности [N] = 82,3 кВт.
|
Определим угловую скорость вращения вала 1 и внешние скручивающие моменты m, m1, т2, т3:
Решение
