ложення всіх коліс на валу, розраховані сили, що діють на вал. p align="justify"> рисами розрахункові схеми вала в двох площинах. За відомим силам в зубчастих передачах і відстаням до опор будуються епюри згинальних моментів у горизонтальній і фронтальній площинах. Потім обчислюється сумарний згинальний момент
В
Далі розраховується і будується епюра еквівалентного "ізгібающе-обертального" моменту
В
де? = 0,75 або 1 залежно від прийнятої енергетичної теорії міцності [5], що приймається більшістю авторів рівним 1. p align="justify"> Обчислюється еквівалентне напруження від спільної дії вигину і крутіння
s екв = М екв < span align = "justify">/W p .
Рівняння також вирішується щодо мінімального діаметра валу
В
Або те ж саме для порівняння з допускаються нормальними напруженнями:
В
Отриманий в уточненому розрахунку мінімальний діаметр вала приймається остаточно для подальшого проектування.
3. Розрахунок вала на витривалість
Виконується як перевірочний на стадії робочого проектування, коли практично готовий робоче креслення валу, тобто відома його точна форма, розміри і все концентратори напруг: шпонкові пази, кільцеві канавки, наскрізні й глухі отвори, посадки з натягом, галтелі (плавні, закруглені переходи діаметрів).
При розрахунку покладається, що напруги вигину змінюються по симетричному циклу, а дотичні напруження кручення - по отнулевому пульсуючому циклу.
Перевірочний розрахунок вала на витривалість по суті зводиться до визначення фактичного коефіцієнта запасу міцності n, який порівнюється з допускаються
В
Тут n s і n t - коефіцієнти запасу по нормальних і дотичних напруг
В
де s-1 і? -1 - межі витривалості матеріалу вала при вигині і крученні з симетричним циклом; k? і k? - Ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині і крученні, що враховують галтелі, шпонкові канавки, пресові посадки і різьбу;?? і?? - Масштабні коефіцієнти діаметра валу; sa і? A - амплітудні значення напружень; sm і? M - середні напруження циклу (sm = 0,? M =? A);?? і?? - Коефіцієнти впливу середньої напруги циклу на втомну міцність залежать від типу сталі. Обчислення коефіцієнтів запасу міцності по напруженням докладно містилося в курсі "Опір матеріалів", в розділі "Циклічне напружений стан". p> Якщо коефіцієнт запасу виявляється менше необхідного, то опір втоми можна істотно підвищити, застосувавши поверхневе зміцнення: азотування, поверхневу загар...
