4.1 Расчет вала

Исходным для расчета деталей привода фрезерного барабана является крутящий момент на валу барабана , величину которого можно определить по выражению:

(4.1)

где - удельная работа по фрезерованию почвы, она определяется из выражения:

(4.2)

где - коэффициент пропорциональности ( 3,0…3,5 на старопахотных почвах, 10 - на задернелых);

- удельное сопротивление фрезы, (= 100-130 кПа).

Определяем диаметр вала выходного конца из расчета на чистое кручение по пониженному допускаемому напряжению без учета влияния изгиба:

(4.3)

где Mкр - крутящий момент, Нмм

- касательное напряжение, МПа.

= 6,1, мм.

Принимаем d=40 мм, из конструктивных соображений.

Окружное усилие на фрезе определяем по формуле:

(4.4)

где - окружное усилие, Н.

Н.

Интенсивность распределения нагрузки определяем по формуле:

(4.5)

Н/мм

Составляем уравнения равновесия :

?Ma=0;

Mв=0.

?Mв= -RaЧ(a++в)+(Ч)Ч(= 0

?Mа=RаЧ(а+Ч)Ч(

(4.6)

(4.7)

Н

Определяем изгибающий момент и поперечные силы:

М1 = Ra Ч x (4.8)

где x1 = (0…186,5) мм

при x = 0 тогда M1 = 0

x = 186,5 мм

М1 = 2500 Ч 186,5 = 466250 НЧмм

II участок Q2 = Ra =2500 H

Q2 = Ra - Ч х2 (4.9)

Q2 = 2500 - 2,3 Ч 2132 = - 2500 Н

где х2 = (0…2132) мм

при x2 = 0 тогда М1 = 0

x2 = 2132 мм

M2 = R2 (а+x2) - (4.10)

M2 = 2500Ч(186,5+2132) - НЧмм

Q3 = - Rв = - 2500 Н

M3 = Rв Ч x3 (4.11)

где x2 = (0…186,5) мм

при x3 = 0 тогда M3 = 0

x2 = 186,5

М3 = 2500Ч186,5 = 569013 НЧмм

Определяем экстремальные значения изгибающих моментов используя дифференцируемую зависимость:

Q = (4.12)

= = , (4.13)

, (4.14)

мм

НЧмм

Определяем эквивалентный момент по III теории прочности:

, (4.15)

= 3,73Ч НЧм

Определяем диаметр вала по формуле:

, (4.16)

где - допустимое напряжение, МПа;

Допустимое напряжение определяется по формуле:

, (4.17)

где - процесс текучести, - 360 МПа;

s -конструктивный запас прочности, s2.

Осевой момент сопротивления определяем по формуле:

(4.18)

При кольцевом сечении вала применяем

=

Тогда

(4.19)

Откуда

(4.20)

мм

d = dнЧ (4.21)

d = 69Ч0,8 =40 мм