Входной вал

Длины участков для всех схем вала:

L1 = 57 мм; L2 = 57 мм; L3 = 55.5 мм; L4 = 30 мм.

Действующие номинальные нагрузки:

F_t = 7024.57 Н (тяговая нагрузка в зацеплении);

F_r = 2576.5 Н (радиальная нагрузка в зацеплении);

F_a = 870.4 Н (осевая нагрузка в зацеплении);

F_р = 348.4 Н (тяговая сила ремня);

T = 278.7 Н∙ м.

В расчетной схеме предполагается, что продольная ось ремня параллельна действию тяговой нагрузки в зацеплении передачи.

Расчетная схема вала для построения эпюры M_x (на схеме P_y(b)=F_r):

Эпюра M_x:

Расчетная схема вала для построения эпюры M_y (на схеме P_y(b)=F_t, P_y(d)=F_р):

Эпюра M_y:

Расчетная схема вала для построения эпюры N:

Эпюра N (осевые факторы):

Расчетная схема вала для построения эпюры M_кр:

Эпюра M_кр:

Очевидно, что опасным является место зубчатого зацепления, в котором действуют все виды внутренних факторов. Рассмотрим его:

M_x = 73430 Н∙ мм;

M_y = 190532 Н∙ мм;

F = 870 Н;

M_к = 279 Н∙ м;

M_max = 551318.6 Н∙ мм;

F_max = 2.7 ∙ 870 = 2349 Н;

M_кmax = 2.7 ∙ 279 = 753.3 Н∙ м.

Расчетный диаметр в сечении вала-шестерни: d = 41 мм.

W = 6766.3 мм³;

W_к = 13532.61 мм³;

A = 1320.25 мм².

σ = 83.26 МПа;

τ = 55.67 МПа.

Частные коэффициенты запаса:

S_Tσ = 9.01;

S_Tτ = 8.08;

Общий коэффициент запаса:

S_T =6.02.

Полученный коэффициент запаса не дает сомнения в прочности вала. Принимаем ранее рассчитанные параметры окончательными.