Расчет нагружения валов редуктора выполняется в два этапа:

1 – определяются реакции в опорах предварительно выбранных подшипников (по результатам первого этапа проводится проверка грузоподъемности подшипников)

2 – определяются реакции в опорах окончательно принятых подшипников, строятся эпюры изгибающих и крутящих моментов и составляются схемы нагружения подшипников).

Рис. 2.19. Пример расчетной схемы тихоходного вала цилиндрического одноступенчатого редуктора

Работа выполняется на миллиметровой бумаге формата А3 или А4 карандашом отдельно для быстроходного и тихоходного валов и должна содержать следующее:

а) в левой части листа: расчетную схему вала; координатные оси для ориентации схемы; эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости; эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости; эпюру крутящих момен­тов, схему нагружения подшипников вала (рис. 2.19 – 2.22);

Рис. 2.20. Пример расчетной схемы быстроходного вала конического одноступенчатого редуктора

б) в правой части листа: исходные данные для расчета; определение реакций и изгибающих и крутящих моментов.

Определение реакций в опорах подшипников

1. Вычертить координатные оси для ориентации направлений векторов сил и эпюр моментов (рис. 2.19 – 2.22).
2.  Вычертить расчетную схему вала по данным разд. 2.16.
3. Записать исходные данные для расчетов:

а) силовые факторы – F_t, F_r, F_a;

Рис. 2.21. Пример расчетной схемы быстроходного вала цилиндрического одноступенчатого редуктора

б) консольные силы открытой передачи – F_{оп ,} F_{r1 оп,} F_{a1 оп};  муфты – F_М;

в) геометрические параметры – l_Б, l_Т, l_оп, l_М, d₁, d₂.

Рис. 2.22. Пример расчетной схемы быстроходного вала червячного одноступенчатого редуктора

1. Определить реакции в опорах предварительно выбранных подшипников вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях, составив два уравнения равновесия (см. рис. 2.19 – 2.22).
2. Определить суммарные радиальные реакции опор подшипников вала.

Например, для опоры А: R_A=,  где  и  — соответственно реакции в опоре подшипника А в горизонтальной и вертикальной плоскостях

Построение эпюр изгибающих моментов

1. Выполнить расчеты в вертикальной плоскости:

а) определить реакции в опорах окончательно принятых подшипников, составив два уравнения равновесия плоской системы сил;

б) определить значения изгибающих моментов по участкам вала, составив уравнения изгибающих моментов;

в) построить в масштабе (см. рис. 2.19 – 2.22) эпюру изгибающих моментов, указать максимальный момент, масштаб эпюры  выбрать произвольно.

2. Повторить расчеты для горизонтальной плоскости.

3. Определить крутящий момент и построить его эпюру. Знак эпюры определяется направлением момента от окружной силы (F_t), если смотреть со стороны выходного вала.

4. Определить суммарные реакции опор подшипников вала.

1. Определить суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала: М_сум = , где М_xи М_y – изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях, Н м.

2. Составить схему нагружения подшипника.