колеса z=40. В якості концентратора напружень виступає шпонковий паз глибиною 7,5 мм і шириною 20 мм.
Перевіряємо вал на втомну міцність в небезпечному перерізі при одночасній дії згинального і крутного моментів. Для цього визначаємо коефіцієнт запасу втомної міцності
де Ss - коефіцієнт запасу втомної міцності при вигині
s - 1=309 МПа [3, с. 200] - межа витривалості сталі 45 при згині;?/(??)=2,37 [5, с. 554] - ефективний коефіцієнт концентрації напруг вигину;
b - поправочний коефіцієнт, що враховує якість обробки і стан поверхні валу;
es - масштабний фактор, що враховує вплив розмірів перетину вала на втомну міцність;
sV - амплітуда циклу згинальних напружень при симетричному циклі
- момент опору вигину круглого перерізу валу
=75 мм - діаметр валу в місці посадки колеса z=40;=7,5 мм - глибина шпонкового паза на валу;=20 мм - ширина шпоночно паза; t - коефіцієнт запасу втомної міцності при крученні
t - 1=179 МПа [3, с. 200] - межа витривалості при крученні;?/(??)=2,61 [5, с. 554] - ефективний коефіцієнт концентрації напружень кручення;
et - масштабний фактор, що враховує вплив розмірів перетину вала на втомну міцність;
tV - амплітуда циклу напружень при кручення
КР - момент опору крученню перерізу валу
?? =0,1 - коефіцієнт чутливості матеріалу вала до постійної складової отнулевого циклу дотичних напруг;
ТМ=tV=6,6 МПа - постійна складова отнулевого циклу дотичних напружень
З розрахунку видно, що фактичний коефіцієнт запасу втомної міцності для небезпечного перерізу вала S=3,7 більше гранично допустимого коефіцієнт запасу [S]=2,5, отже, розрахований вал володіє достатньою втомної міцністю.
Перевіряємо на міцність шпонкові з'єднання валу з зубчастим колесом z=40 по допускаються напруженням зминання [sсм]=100 МПа [3, с. 170]
де d=75 мм - діаметр валу в шпоночно з'єднання,=80 мм - довжина робочої грані шпонки (див. 1.4);=12 мм - висота шпонки,=7,5 мм - глибина шпонкового паза на валу;=20 мм - ширина шпонки.
.6 Перевірка тягового зусилля на ножах
Побудуємо схему відносного розташування ножів і листової заготовки на момент початку різання (рисунок 11).
Визначаємо радіальну силу на ножі [1, с. 65]
де S=3 мм - розрахункова товщина листа;
? В=445 МПа - тимчасовий опір на розрив матеріалу листа;
? =25,78?- Кут захоплення ножів при розрахунковій товщині листа;
Визначаємо сумарну силу на ножі [1, с. 65]
=1,3 · PR=1,3 · 1106=1438 Н
Окружну силу на ножі визначимо вирішивши векторне рівняння
Для вирішення цього рівняння побудуємо план сил на момент початку різання (рисунок 1). Проводимо вектор довжиною? R=60 мм (довжина вектора приймається довільно). Далі з початку вектора проводимо дугу кола радіусом r
Малюнок 11 - Схема сил на роликах
=? 1,3=60 · 1,3=78 мм
Опустивши перпендикуляр з кінця вектора на дугу r=78 мм, знайдемо кінцеву точку векторів і.
Фактичне значення окружної сили знайдемо зі співвідношення
де? Т? 50 мм - довжина вектора на плані сил.
Тоді
Визначаємо крутний момент на ролику
М=R · PT=75 · 922=6915...
