> 3.2 Епюра крутних моментів (МК)
Крутний момент на валу постійний і дорівнює МК = MX1 = MX2 = 0,57 кНм.
В
Рис.4. Епюра МК (кНм). br/>
3.3 Прямий вигин у площині xy
В
Рис.5. Епюра Qy, Mz. p align="justify"> Для побудови епюр Qy і Mz визначаємо спочатку реакції опор АY і By. br/>В
звідси
кН,
В
Звідси
В
Перевіряємо:
колесо зубчастий вал сила
Будуємо епюри Qy і Mz.
3.4 Прямий вигин у площині xz
Для побудови епюр Qz і My визначаємо спочатку реакції опор АY і By. <В
звідси
В
В
Рис.6. Епюра Qz, My. br/>В
Звідси
В
Перевіряємо:
Будуємо епюри Qy і Mz.
4. Визначення в перетинах (1-1) ... (6-6) поздовжньої сили, результуючих згинальних моментів і облік основних факторів, що впливають на межу витривалості матеріалу при змінному вигині
Крутний момент на валу постійний Мк = 0,57 кНм.
Перетин 1-1. = 7,92 кН; Mz = -0,07 кНм; My = 0,097 кНм;
кНм.
У перетині діють концентратори у вигляді шпоночно паза і посадки з натягом зубчастого колеса на вал. Крім цього необхідно врахувати масштабний фактор. Матеріал валу - вуглецева сталь, поверхня валу - гладка полірування. p> Ефективні коефіцієнти концентрації становлять:
для концентратора у вигляді паза шпони k? = 1,86 [1, рис.13], масштабний коефіцієнт?? = 0,9 [1, рис.9], k? /?? = 2,07;
для концентратора у вигляді посадки з натягом k? /?? = 3,0 [1, табл.1].
Вибираємо для подальших розрахунків їх двох відносин більшу k? /?? = 3,0.
Перетин 2-2. = 7,92 кН; Mz = -0,02 кНм; My = 0,153 кНм;
кНм.
У перетині діє концентратор у вигляді галтелі, k? = 1 +? (k0? -1),
де k0? = 1,8 [1, рис.10],? = 0,8 [1, рис.12]. Тоді k? = 1 +0,8 (1,8-1) = 1,64. p> Масштабний коефіцієнт?? = 0,87 [1, рис.9],
ефективний коефіцієнт концентрації k? /?? = 1,64/0,87 = 1,88;
Перетин 3-3. = 1,5 кН; Mz = 0,09 кНм; My = 0,44 кНм;
кНм.
У перетині діє концентратор у вигляді галтелі, k? = 1 +? (k0? -1),
де k0? = 1,8 [1, рис.10],? = 0,85 [1, рис.12]. Тоді k? = 1 +0,85 (1,8-1) = 1,68. p> Масштабний коефіцієнт?? = 0,82 [1, рис.9],
ефективний коефіцієнт концентрації k? /?? = 1,68/0,82 = 2,05;
Перетин 4-4. = 9,0 кН; Mz = -0,17 кНм; My = 0,609 кНм;
кНм.
У перетині діє концентратор у вигляді галтелі, k? = 1 +? (k0? -1),
де k0? = 2,3 [1, рис.10],? = 0,8 [1, рис.12]. Тоді k? = 1 +0,8 (2,3-1) = 2,04. p> Масштабний коефіцієнт?? = 0,82 [1, рис.9],
ефективний коефіцієнт концентрації k? /?? = 2,04/0,82 = 2,49;
Перетин 5-5.
N = 9,0 кН; Mz = -0,20 кНм; My = 0,627 кНм;
кНм.
У перетині діють концентратори у вигляді шпоночно паза і посадки з натягом зубчастого колеса на вал. Крім цього необхідно врахувати масштабний фактор. Матеріал валу - вуглецева сталь, поверхня валу - гладка полірування. p> Ефективні коефіцієнти концентрації становлять:
для концентратора у вигляді паза шпони k? = 1,86 [1, рис.13], масштабний коефіцієнт?? = 0,9 [1, рис.9], k? /?? = 2,07;
для концентратора у вигляді посадки з натягом k? /?? = 3,26 [1, табл.1].
Вибираємо для подальших розрахунків їх двох відносин більшу k? /?? = 3,26.
Перетин 6-6. = 7,5; Mz = -0,04 кНм; My = 0,237 кНм;
кНм.
У перетині діє концентратор у вигляді галтелі, k? = 1 +? (k0? -1),
де k0? = 2,3 [1, рис.10],? = 0,62 [1, рис.12]. Тоді k? = 1 +0,62 (2,3-1) = 1,81. p> Масштабний коефіцієнт?? = 0,87 [1, рис.9],
ефективний коефіцієнт концентрації k? /?? = 1,81/0,87 = 2,08;
Отримані значення внутрішніх силових факторів і коефіцієнтів k? і?? зведемо в таблицю 1.
Значення внутрішніх силових факторів і коефіцієнтів k? і??
Таблиця 1
№ сеченіяN, кНм, кНмМк, кНмТіп концентратораЕффектівний коефіцієнт концентрації k ? Масштабний коефіцієнт ?? k ? /?? 17,920,120, 57шпоночний паз1, 860,92,077,920,120,57 посадка з паз1, 860,92,079,00,660,57 посадка з натягом3, 2667,50,240,57 галтель1, 810,872,08
5. Визначення запасу втомної міцності вала
Перевірочний розрахунок валів полягає у визначенні коефіцієнтів запасу міцності n за формулою Гафа і Полларда.
,
де і - коефіцієнти запасу міцності по нормальних ...
