.
Перевірка:.
б) Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі X,:
В
2. Горизонтальна площина:
а) Визначаємо опорні реакції, Н:
В
б) Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Y в характерних перетинах 2 ... 4,:
.
3. Будуємо епюру крутних моментів:
.
4. Визначаємо сумарні радіальні реакції:
,
.
5. Визначаємо сумарні згинальні моменти в найбільш навантажених перетинах,:
.
В
8.2 Розрахунок валів на втомну міцність
Мета розрахунку - Визначити коефіцієнти запасу міцності в небезпечних перетинах вала і порівняти їх із допустимими:. Методика розрахунку описана в навчальному посібнику Шейнбліт А.Є., В«Курсове проектування деталей машинВ», стор 267-273.
1. Розрахунок швидкохідного вала на втомну міцність
На валу два небезпечних перетину при сумарних згинаючих моментах в перетині 2-го ступеня, 3-й -.
1) Небезпечне перетин 2-й щаблі під підшипником опори, суміжній з консольної навантаженням.
Небезпечне перетин 2-го ступеня визначають два концентратора напруг - посадка підшипника з натягом і ступінчастий перехід жолобником (т. к. ) Між 2-й і 3-й ступенем з буртиком, де, - діаметр 3-го ступеня вала,. p> Визначаємо напруги в перетині.
а) Нормальні напруги:, де - сумарний згинальний момент у 2-му перерізі, - Осьовий момент опору перерізу валу, отже,.
б) Дотичні напруження:
, де - полярний момент інерції опору перерізу валу, - крутний момент,
.
Визначаємо коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень, враховуючи, що вал без поверхневого зміцнення:
,,
де - ефективні коефіцієнти концентрації напруг, - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу, - коефіцієнт впливу шорсткості.
Для ступеневої переходу жолобником, (так як,,), , Тоді, а. p> Для посадки підшипника з натягом, а.
Так як> і>, то для подальшого розрахунку будемо використовувати найбільші значення відносин, а.
(, вид механічної обробки - шліфування),
,.
Визначаємо межі витривалості:
,,
де і - межі витривалості гладких зразків при симетричному циклі згину та кручення.
,.
Визначаємо коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
;.
Визначаємо загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі:
.
2) Небезпечне перетин 3-й щаблі під шестернею.
Концентратор напружень (так як) - ступінчастий перехід жолобником (т. к.) між діаметром западин шестерні і діаметром щаблі з буртиком.
Визначаємо напруги в перетині.
а) Нормальні напруги:, де - сумарний згинальний момент у 2-му перерізі, - Осьовий момент опору перерізу валу, отже,
.
б) Дотичні напруження:
, де - полярний момент інерції опору перерізу валу, - крутний момент,
.
Коефіцієнти концентрації нормальних і дотичних напруг:
;
, (так як,,), , p> (, вид механічної обробки - обточування),
;.
,,
де і.
Визначаємо коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
;.
Визначаємо загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі:
.
2. Розрахунок тихохідного вала на втомну міцність
На валу одне небезпечне перетин 3-й щаблі з сумарним ізгібающім моментом.
Концентрацію напружень 3-й ступені визначає шпонковий паз.
Визначаємо напруги в перетині.
а) Нормальні напруги:, де - сумарний згинальний момент у 2-му перерізі, - Осьовий момент опору перерізу валу (-діаметр щаблі,, - параметри шпонки),
,
отже, . p> б) Дотичні напруження:
, де - полярний момент інерції опору перерізу валу, - крутний момент,
.
Визначаємо коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень, враховуючи, що вал без поверхневого зміцнення:
,,
де - ефективні коефіцієнти концентрації напруг, - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу, (, вид механічної обробки - обточування) - коефіцієнт впливу шорсткості.
(для шпонкових пазів, виконаних кінцевий фрезою).
,.
Визначаємо межі витривалості:
,,
де і.
,.
Визначаємо коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
;.
Визначаємо загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі:
.
8.3 Розрахунок валів на міцність при перевантаженнях
Мета розрахунку: попередження пластичних деформацій і руйнувань з урахуванням короткочасних перева...
