РАХУНОК ВАЛІВ
РОЗРАХУНОК 1-ГО ВАЛУ.
Крутний момент на валу T кр. = 122652,556 H x мм.
Для даного валу обраний матеріал: сталь 45. Для цього матеріалу:
- межа міцності s b = 780,0 МПа;
- межа витривалості сталі при симетричному циклі вигину
s -1 = 0,43 x s b = 0,43 x 780,0 = 335,4 МПа;
- межа витривалості сталі при симетричному циклі кручення
t -1 = 0,58 x s -1 = 0,58 x 335,4 = 194,532 МПа. br/>
2-E СЕЧЕНІE.
Діаметр вала в цьому перерізі D = 45,0 мм. Концентрація напружень обумовлена ​​посадкою підшипника з гарантованим натягом (див. табл. 8.7 [1]).
Коефіцієнт запасу міцності по нормальних напруг:
S s = s -1 /((k s /(E s x b)) x s v + y s x s m ), де:
- амплітуда циклу нормальних напруг:
s v = M виг. /W нетто = 219366,425/8946,176 = 24,521 МПа,
тут
W нетто = p x D 3 /32 =
3,1416 x 45,0 3 /32 = 8946,176 мм 3
- середня напруга циклу нормальних напруг:
s m = F a /(p x D 2 /4) = 267,259/(3,142 x 45,0 2 /4) = 0,168 МПа, F a = -267,259 МПа - поздовжня сила,
- y s = 0,2 - див. стор 164 [1];
- b = 0.97 - коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні, див стор 162 [1];
- k s /e s = 4,0 - знаходимо за таблицею 8.7 [1];
Тоді:
S s = 335,4/((4,0/0,97) x 24,521 + 0,2 x 0,168) = 3,316. ​​
Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:
S t = t -1 /((k t /(E t x b)) x t v + y t < sup> x t m ), де:
- амплітуда і середня напруга отнулевого циклу:
t v = t m = t max /2 = 0,5 x T кр. /W до нетто = 0,5 x 122652,556/17892,352 = 3,428 МПа,
тут
W до нетто = p x D 3 /16 =
3,1416 x 45,0 3 /16 = 17892,352 мм 3
- y t = 0.1 - див. стор 166 [1];
- b = 0.97 - коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні, див стор 162 [1].
- k t /e t = 2,8 - знаходимо за таблицею 8.7 [1];
Тоді:
S t = 194,532/((2,8/0,97) x 3,428 + 0,1 x 3,428) = 19,004 .
Результуючий коефіцієнт запасу міцності:
S = S s x S t /(S s 2 + S t 2 ) 1/2 = 3,316 x 19,004/(3,316 2 + 19,004 2 ) 1/2 = 3,267
Розрахункове значення вийшло більше мінімально допустимого [S] = 2,5. Перетин проходить по міцності. br/>
3-E СЕЧЕНІE.
Діаметр вала в цьому перерізі D = 50,0 мм. Концентрація напружень обумовлена ​​наявністю шпоночно канавки. Ширина шпоночно канавки b = 14,0 мм, глибина шпоночно канавки t 1 = 5,5 мм.
Коефіцієнт запасу міцності по нормальних напруг:
S s = s -1 /((k s /(E s x b)) x s v + y s x s m ), де:
- амплітуда циклу нормальних напруг:
s v = M виг. /W нетто = 166151,807/10747,054 = 15,46 МПа,
тут
W нетто = p x D 3 /32 - b x t 1 x (D - t 1 ) 2 /(2 x D) =
3,142 x 50,0 3 /32 - 14,0 x 5,5 x (50 , 0 - 5,5) 2 /(2 x 50,0) = 10747,054 мм 3 ,
де b = 14,0 мм - ширина шпоночно паза; t 1 = 5,5 мм - глибина шпонкового паза;
- середня напруга циклу нормальних напруг:
s m = F a /(p x D 2 /4) = 267,259/(3,142 x 50,0 2 /4) = 0,136 МПа, F a = -267,259 МПа - поздовжня сила,
- y s = 0,2 - див. стор 164 [1];
- b = 0.97 - коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні, див стор 162 [1];
- k s = 1,8 - знаходимо за таблицею 8.5 [1];
- e
