напружень;
? ? і ? ? - масштабні коефіцієнти для нормальних і дотичних напружень;
? ? і ? ? - коефіцієнти, відбивають співвідношення меж витривалості при симетричному циклі згину та пульсуючому циклі кручення.
Значення?- 1 визначаються залежно від межі міцності матеріалу валу. Приймемо матеріал вала 40Х. Тоді:
Межа витривалості при симетричному циклі кручення:
Ефективні коефіцієнти концентрації напружень k ? і k ? залежать від межі міцності ? в матеріалу і за наявності галтелей або виточок вибираються за [7: табл. 1.2 ... 1.3].
Приймемо: k ? = 1,9,
k?=1,4.
Значення масштабних коефіцієнтів ? ? і ? ? наведені в [7: табл.1.4.].
Приймемо: ? ? =0,88, ? ? =0,77.
Амплітуду циклів і середні значення нормальних напружень ? ? і ? m визначимо за формулами:
, де
M u - сумарний згинальний момент в перерізі, що розглядається Н? м;
F a - осьова сила, що діє на вал, Н;
W - момент опору в перерізі в мм 3, що дорівнює для круглого суцільного перерізу:
d - діаметр валу, мм,
b і t - ширина і глибина канавки, мм.
При передачі крутного моменту прямозубими колесами вважають, що відсутня осьова навантаження на вал, і нормальні напруги, що у його поперечному перерізі, змінюються по симетричному циклу, тоді ? m =0.
Значення ? ? і ? < i align="justify"> m визначаємо виходячи з найбільш несприятливого знакозмінного циклу зміни дотичних напружень, тобто вважають, що напруги крутіння змінюються по отнулевому (пульсуючому) циклу:
, де
T - крутний момент, переданий валом;
W k - момент опору крученню розглядуваного перерізу:
для круглого перетину:
Для симетричного циклу вигину і пульсуючого циклу кручення ? ? і ? ? наведені в [7: табл. 1.5.]. Приймемо ? ? =0,05, ? ? =0.
Розрахунок для перетину 1.
Сумарний згинальний момент:
Момент опору:
Амплітуда циклів:
Середнє значення нормальних напружень: ? m =0;
Момент опору крученню:
Дотичні напруги:
Коефіцієнти запасу міцності:
;
;
Розрахунок для перетину 2:
Сумарний згинальний момент:
Момент опору:
Амплітуда циклів:
Середнє значення нормальних напружень: ? m =0;
Момент опору крученню:
Дотичні напруги:
Коефіцієнти запасу міцності:
;
;
Тому приймаємо d І = 30 мм, тоді:
Розрахунок для перетину 1:
Сумарний згинальний момент:
Момент опору:
Амплітуда циклів:
Середнє значення нормальних напружень: ? m =0;
Момент опору крученню:
Дотичні напруги:
Коефіцієнти запасу міцності:
Розрахунок для перетину 2:
Сумарний згинальний момент:
Момент опору:
Амплітуда циклів:
Середнє значення нормальних напружень: ? m =0;
Момент опору крученню:
Дотичні напруги:
Коефіцієнти запасу міцності:
;
;
3.4.4 Розрахунок шпинделя на жорсткість
Потужність приводу головного руху, максимальна частота обертання шпинделя модернізованого верстата, клас точності верстата П. Для проектованого шпиндельного вузла в якості передньої опори вибираємо дворядний конічний роликопідшипник
- 607920 за ГОСТ 21512-76, а якості задньої опори - однорядний конічний роликопідшипник 17716Л по Г...
