Проверочный расчёт валов

 

Быстроходный вал.

 

Рис. 5.1. Схема нагружения быстроходного вала

 

Окружная сила, действующая в зацеплении:

 

Радиальная сила, действующая в зацеплении:

 

Эквивалентная нагрузка:

 

,

 

где D_m – диаметр муфты.

Найдём реакции связей.

 

;

.

.

 

Найдём моменты действующие на вал и построим эпюру моментов.

;

;

;

;

;

;

.

 

Эпюры моментов изображены на рис. 5.2.

 

 

Рис. 5.2. Эпюры моментов

Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

 

,

 

где – коэффициент запаса для нормальных напряжений;

– коэффициент запаса для касательных напряжений.

.

 

Здесь = 250 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба;

, – для изменения напряжений изгиба по симметричному знакопеременному циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.

= 53 МПа.

,

 

где = 2,5 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,8 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали.

= 3,78.

Коэффициент запаса

= 1,24.

Коэффициент запаса для касательных напряжений

.

 

Здесь = 150 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения;

 – для нереверсивной передачи при изменении напряжений кручения по пульсирующему отнулевому циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали;

= 0,1 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении.

= 6,9 МПа.

,

 

где = 2,4 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,7 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали.

= 3,8.

Коэффициент запаса

= 9,55

Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

.

Расчёт на статическую прочность

,

 

где б₀=0

Промежуточный вал

 

Рис. 5.3. Схема нагружения промежуточного вала

 

Окружная сила, действующая в зацеплении:

 

Радиальная сила, действующая в зацеплении:

 

Найдём реакции опор.

.

 

Найдём моменты действующие на вал и построим эпюру моментов.

 

;

;

;

;

;

;

.

 

 

Рис. 5.4. Эпюры моментов