Расчет на статическую прочность
Где – суммарный изгибающий момент; – крутящий момент; – осевая сила; – моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм3; – площадь поперечного сечения, мм2.
Для ступени со сплошным сечением
Для ступени со сплошным сечением
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений
Условие статической прочности выполняется.
Расчет на усталостную прочность
Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вычислим коэффициент запаса S
Где – коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Где – амплитудные напряжения цикла; – среднее напряжение цикла; – коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений рассматриваемого сечения. В расчетах принимают, что нармальные напряжения изменяются по симметричному циклу: , а касательные напряжения по отнулевому циклу: .
Тогда
Напряжения в опасных сечениях
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении
Где – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения; – коэффициенты снижения предела выносливости.
вычисляют по формулам:
Где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений; – коэффициенты влияния абсолютных значений размеров поперечного сечения; – коэффициенты влияния качества поверхности; – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала
Где – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.
Вычислим для опасных сечений
Для ступенчатого перехода с галтелью
Для шпоночного паза
Для резьбового участка вала
Пределы выносливости вала в рассматриваемых сечениях
Для ступенчатого перехода с галтелью
Для шпоночного паза
Для резьбового участка вала
Определим напряжения в опасных сечениях
Для ступенчатого перехода с галтелью
Для шпоночного паза
Для резьбового участка вала
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемых сечений вала
Для ступенчатого перехода с галтелью
Для шпоночного паза
Для резьбового участка вала
– коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Для ступенчатого перехода с галтелью
Для шпоночного паза
Для резьбового участка вала
Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вычислим коэффициент запаса S
Для ступенчатого перехода с галтелью
Для шпоночного паза
Для резьбового участка вала
Условие усталостной прочности выполняется.