>
Висновок: статична міцність вхідного вала і опір втоми вала в обох небезпечних перерізах забезпечені: T gt; [ST] 9,58 і 6,35 gt; 2,0; gt; [S] 11,47 і 2,95 gt; 2.0.
.2 Вихідний вал
Мк=Т3=2232.813 Н · м - обертаючий момент на вихідному валу (дивися розділ 1.3 розрахунку)
Небезпечні перерізу: - I - місце установки на вал черв'ячного колеса із застосуванням шпоночно з'єднання. Перетин навантажено изгибающим і обертовим моментом, а так само осьовою силою. Концентратор напружень - паз на валу під шпонку.- II - місце установки на вал підшипника в опорі 2: перетин навантажено изгибающим і обертовим моментом, а так само осьовою силою. Концентратор напружень - посадка з натягом внутрішнього кільця підшипника на вал.
Рис. 9
8.2.1 Визначення силових факторів
Перетин I - I.
Згинальні моменти:
в горизонтальній площині (XOZ)
М1Г=R1Г? (? -? 1) · 10 - 3, Н · м
М1Г=4338.104712? (191 - 95.5) · 10 - 3=414.289 Н · м
у вертикальній площині (YOZ)
М n1В=R1В? (? -? 1) · 10 - 3 · 10 - 3 Н · м
М n1В=14044.92408? (191 - 95.5) · 10 - 3 · 10 - 3=1970.69 Н · м;
Сумарний згинальний момент
Н · м.
=2013,77 Н · м
Крутний момент МК1=МК=Т3=2232,813 Н · м.
Осьова сила Fa1=Fa=I Fазб - Fа2 I=6361 - 3 147=3214 Н.
Перетин II - II.
Згинальні моменти:
в горизонтальній площині (XOZ)
М2Г=R1Г? ? · 10 - 3 + Ft2 ·? 1 · 10 - 3, Н · м;
М2Г=4338,104712 · 191 · 10 - 3 + 11164 · 95,5 · 10 - 3=1894,74 Н · м
у вертикальній площині (YOZ)
М2В=R1В ?? · 10 - 3 Н · м
М 2В=14044 · 191 · 10 - 3 + 4189 · 95,5 · 10 - 3 + 3147 · 0,5 · 400 · 10 - 3=3711,85 Н · м
Сумарний згинальний момент;
Н · м.
=4167,48 Н · м
Крутний момент МК2=МК=Т3=2232,813 Н · м.
Осьова сила Fa2=Fa=I Fазб - Fа2 I=6361 - 3 147=3214 Н.
.2.2 Геометричні характеристики небезпечних перетинів вала
Перетин I - I.
Перетин II - II.
.2.3 Розрахунок вала на статичну міцність
Перетин I - I.
Напруження згину з розтягуванням (стисненням) у1 і напруги крутіння ф1
МПа,
де - коефіцієнт перевантаження (дивись розділ 1.1.=2,9).
=83,06 МПа
МПа.
=45,24 МПа
Приватні коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
,
де і - межі плинності по нормальних і дотичних напруг (дивися 1, табл. 10.2, стор. 185 для сталі 40х і ув=900 МПа).
Приймаються=750 МПа і=450 МПа
=9,03
=9,95
Загальний коефіцієнт запасу міцності за межею текучості:
6,67 gt; 2,0
Перетин II - II.
Напруга вигину з розтягуванням (стисненням) у2 і напруги крутіння ф2:
МПа
МПа.
=242,29 МПа
=64,41 МПа
Приватні коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
=3,095
=6,986
Загальний коефіцієнт запасу міцності за межею текучості:
2,83 gt; 2,0.
.2.4 Розрахунок вала на опір втоми
Перетин I - I.
Визначаються амплітуда напружень і середнє напруження циклу:
=28,14
=7,799
=7,799;
За табл. 10.11 (дивися 1, стор. 192), для у1=900 МПа. для шпоночно паза, виконаного кінцевий фрезою:
Ку=2,2 і Кф=2,05
За табл. 10.7 (дивися 1, стор 191) для діаметра dкчр=90 мм для кручення і вигину
=0,61
Кf у і Kf ф- коефіцієнти, що враховують вплив якості поверхні. За табл. 10.8 (дивися 1, стор. 191) для й чистового шліфування: f у=0,91 ... 0,86; Kf ф=0,95 ... 0,92.
Приймаємо Kf у=0,885 і Kf ф=0,935.
Кv - коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення:
За табл. 10.9 (1, стор. 191) при загартуванню ТВЧ для Ку gt; 1,8
Приймаємо Kv=1 - без зміцнення поверхневого шару.
Коефіцієнти зниження межі витривалості:
=3,74
=3,43
Межі витривалості валу в перерізі:
,
де і - межі витривалості гладких зразків при симетричному циклі згину та кручення (дивися 1, табл. 10.2, стор. 185, для стали 40х, ув=900 МПа)
Приймаються=410 і=240
=109,63
=69,97
Коефіцієнт впливу асиметрії циклу:
, де ш=0,1 (дивися 1, табл. 10.2).
=0,029
Коефіцієнти запасу по нормальних і дотичних напруг:
=3,896
=8,72
...
