r>
1-а опора
2-я опора
Найменування
d, мм
D, мм
Найменування
d, мм
D, мм
1-й вал
шарикопідшипник радіальний однорядний (за ГОСТ 8338-75) 409тяжелой серії
45
120
шарикопідшипник радіальний однорядний (за ГОСТ 8338-75) 409тяжелой серії
45
120
2-й вал
шарикопідшипник радіальний однорядний (за ГОСТ 8338-75) 314средней серії
70
150
шарикопідшипник радіальний однорядний (за ГОСТ 8338-75) 314средней серії
70
150
В
12 Уточнений розрахунок валів
В
12.1 Розрахунок 1-го валу
Крутний момент на валу Tкр. = 176715,629 Hxмм. p> Для даного валу обраний матеріал: сталь 45. Для цього матеріалу:
- межа міцності пЃі b = 780 МПа;
- межа витривалості сталі при симетричному циклі вигину
пЃі -1 = 0,43 x пЃі b = 0,43 x 780 = 335,4 МПа;
- межа витривалості сталі при симетричному циклі кручення
пЃґ -1 = 0,58 x пЃі -1 = 0,58 x 335,4 = 194,532 МПа. br/>
2 - Е розтин. p> Діаметр вала в цьому перерізі D = 45 мм. Концентрація напружень обумовлена ​​посадкою підшипника з гарантованим натягом (див. табл. 8.7 [1]).
Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруг:
S пЃі = пЃі -1/((k пЃі/(пЃҐ пЃі x пЃў)) x пЃі v + пЃ№ пЃі x пЃі m), де:
- амплітуда циклу нормальних напруг:
пЃі v = Mізг. /Wнетто = 311496,15/8946,176 = 34,819 МПа,
тут p> Wнетто = пЃ° x D3/32 =
3,142 x 453/32 = 8946,176 мм 3
- середня напруга циклу нормальних напруг:
пЃі m = Fa/(пЃ° x D2/4) = 0/(3,142 x 452/4) = 0 МПа, Fa = 0 МПа - поздовжня сила,
- пЃ№ пЃі = 0,2 - див стор 164 [1];
- пЃў = 0.97 - коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні, див стор 162 [1];
- k пЃі/пЃҐ пЃі = 3,102 - знаходимо за таблиці 8.7 [1];
Тоді:
S пЃі = 335,4/((3,102/0,97) x 34,819 + 0,2 x 0) = 3,012.
Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:
S пЃґ = пЃґ -1/((k пЃґ/(пЃҐ t x пЃў)) x пЃґ v + пЃ№ t x пЃґ m), де:
- амплітуда і середня напруга отнулевого циклу:
пЃґ v = пЃґ m = пЃґ max/2 = 0,5 x Tкр. /Wк нетто = 0,5 x 176715,629/17892,352 = 4,938 МПа,
тут p> Wк нетто = пЃ° x D3/16 =
3,142 x 453/16 = 17892,352 мм3
- пЃ№ t = 0.1 - див. стор 166 [1];
- пЃў = 0.97 - коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні, див стор 162 [1]. p> - k пЃґ/пЃҐ пЃґ = 2,202 - знаходимо за таблиці 8.7 [1];
Тоді:
S пЃґ = 194,532/((2,202/0,97) x 4,938 + 0,1 x 4,938) = 16,622.
Результуючий коефіцієнт запасу міцності:
S = S пЃі x S пЃґ/(S пЃі 2 + S пЃґ 2) 1/2 = 3,012 x 16,622/(3,0122 + 16,6222) 1/2 = 2,964
Розрахункова значення вийшло більше мінімально допустимого [S] = 2,5. Перетин проходить по міцності.
3 - Е розтин. br/>
Діаметр вала в цьому перерізі D = 50 мм. Концентрація напружень обумовлена ​​наявністю шпоночно канавки. Ширина шпоночно канавки b = 14 мм, глибина шпоночно канавки t1 = 5,5 мм. p> Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруг:
S пЃі = пЃі -1/((k пЃі/(пЃҐ пЃі x пЃў)) x пЃі v + пЃ№ пЃі x пЃі m), де:
- амплітуда циклу нормальних напруг:
пЃі v = Mізг. /Wнетто = 180669,841/10747,054 = 16,811 МПа,
тут br/>
Wнетто = пЃ° x D3/32 - bx t1 x (D - t1) 2/(2 x D) =
3,142 x 503/32 - 14 x 5,5 x (50 - 5,5) 2/(2 x 50) = 10747,054 мм 3,
де b = 14 мм - ширина паза шпони; t1 = 5,5 мм - глибина шпонкового паза;
- середня напруга циклу нормальних напруг:
пЃі m = Fa/(пЃ° x D2/4) = 0/(3,142 x 502/4) = 0 МПа, Fa = 0 МПа - поздовжня сила,
- пЃ№ пЃі = 0,2 - див стор 164 [1];
- пЃў = 0.97 - коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні, див стор 162 [1];
- k пЃі = 1,8 - знаходимо за таблиці 8.5 [1];
- пЃҐ пЃі = 0,85 - знаходимо за таблицею 8.8 [1];
Тоді:
S  = 335,4/((1,8/(0,85 x 0,97)) x 16,811 + 0,2 x 0) = 9,139. ​​
Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:
S пЃґ = пЃґ -1/((k пЃґ/(пЃҐ t x пЃў)) x пЃґ v + пЃ№ t x пЃґ m), де:
- амплітуда і середня напруга отнулевого циклу:
пЃґ v = пЃґ m = пЃґ max/2 = 0,5 x Tкр. /Wк нетто = 0,5 x 176715,629/23018,9 = 3,838 МПа,
тут br/>
Wк нетто = пЃ° x D3/16 - bx t1 x (D - t1) 2/(2 x D) =
3,142 x 503/16 ...
