Конструирование быстроходного вала

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

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.