2017-12-14
1504
При расчете валов и осей на сопротивление усталости учитывают все основные факторы, влияющие на их прочность, а именно: характер напряжения, статические и усталостные характеристики материалов, изменение предела выносливости вследствие концентрации напряжений и влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение. Для учета всех этих факторов конструкция и размеры вала должны быть известны. Расчет заключается в определении для всех предположительно опасных сечений действительного коэффициента запаса прочности S и сравнении его с допускаемым [S]:
S ≥ [S];
[S] =1,5 –для обеспечения прочности;
[S] =2,5 –для обеспечения прочности и жесткости.
где σ-1 – предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба; для углеродистых сталей σ-1=0,43σВ; для легированных сталей σ-1=0,35σВ+(70…120)МПа;
τ-1 – предел выносливости стали при симметричном цикле кручения τ-1=0,58 σ-1;
kσ, kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
|
|
|
β – коэффициент шероховатости поверхности;
ψ σ, ψ τ – коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла;
σv, τv – амплитуда цикла нормальных и касательных напряжений;
σv, τv – среднее напряжение цикла нормальных и касательных напряжений.
При необходимости вал дополнительно проверяют на статическую прочность и жесткость, а в отдельных случаях на колебания.
6.4. Расчет на жесткость.
Для правильной работы передач и подшипников, оси и валы должны быть достаточно жесткими.
Для обеспечения жесткости на изгиб оси или вала, необходимо чтобы действительные значения θ – угла наклона поперечного сечения и прогиба оси вала – y, не превышали допускаемых значений:
θ ≤ [ θ ]
y ≤ [ y ]
[ y ] ≤ (0,0002...0,0003)· l;
[ y ] ≤ (0,01…0,03)·m – для вала под колесом;
[ θ ] ≤ 0,001 рад. – под шестерней и в подшипнике скольжения;
[ θ ] ≤ 0,01 – шарикоподшипники радиальные;
[ θ ] ≤ 0,05 – сферические шарикоподшипники.
