Уточненный расчет валов

Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчета геометрических характеристик (, , ), значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение.

Проверим стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость):

Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка:

.

Стрела прогиба:

;

Допускаемый прогиб: .

Таким образом, жесткость обеспечена, так как .

Определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала червячного колеса:

Для стали 45:

- при диаметре заготовки до , среднее значение: ;

- предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

;

- предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

;

Сечение A-A (точка 2 на эпюре):

a) Нормальные напряжения:

Для вала-червяка: ;

.

b) Касательные напряжения:

Для вала-червяка: ;

.

Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала:

; ;

; ; .

;

.

Определение предела выносливости в расчётном сечении вала:

; .

Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

; .

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

. - Условие выполняется.

Сечение Б-Б:

Рассмотрим сечение вала при ступенчатом переходе с галтелью между 4-й и 3-ей ступенью с буртиком .

Изгибающий момент: .

Определение напряжений в опасном сечении вала:

c) Нормальные напряжения:

Для круглого сплошного: ;

.

d) Касательные напряжения:

Для круглого сплошного: ;

.

Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала:

; ;

; ; .

;

.

Определение предела выносливости в расчётном сечении вала:

; .

Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

; .

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

. - Условие выполняется.