Перевіримо шпонки на зминання.
Шпонка 16 х 10 х 150.
Сила, що діє на шпонку
.
Площа зминання
.
Допустиме напруження на зминання МПа;
.
Шпонка 14 х 9 х 70.
Сила, що діє на шпонку
.
Площа зминання
.
Допустиме напруження на зминання МПа;
.
3. Визначення зусиль в зачепленні
Окружні:
В
Радіальні:
В
Сила дії муфти:
В
В
Рисунок 5 - Зусилля на валу
4. Розрахунок на спільну дію згину і кручення
4.1 Вертикальна площина
Визначаємо опорні реакції:
В В В В
Перевірка
Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Y:
В В В В
В
Малюнок 6 - Епюри для вертикальної площини
4.2 Горизонтальна площина
Визначаємо опорні реакції:
В В В В
Перевірка
В
Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Y:
В В
В
Малюнок 7 - Епюри для горизонтальної площини
4.3 Епюра крутних моментів
Будуємо епюру крутних моментів:
В
В
Рисунок 8 - Епюра крутних моментів
5. Визначення діаметрів ступенів за умовою статичної міцності
Визначаємо сумарні радіальні реакції:
В
Визначаємо сумарні згинальні моменти:
В В В
Еквівалентні моменти:
В В
Діаметри вала
В В
6. Визначення запасів міцності на опір втоми
У даній конструкції є кілька ослаблених місць: у перетинах II, III, V, VII розташовані канавки або галтелі, в перетинах IV, VIII розташовані шпонки, в перетинах I, VI розташовані підшипники, але, судячи з епюрах, найбільш критичними є перерізу III і VIII (малюнок 9).
В
Рисунок 9 - Креслення валу
Розрахунок по небезпечному перетину III.
В В В
Діаметр валу d = 50 мм.
Момент опору на вигин:
В
Згинальний момент у перерізі:
В
Напруження в небезпечних перетинах:
В В
Коефіцієнти зниження межі витривалості:
Для сталі 40ХН при d = 50мм масштабний фактор:
при згині Kd = 1,65? d -0,185 = 1,65? 50 -0,185 = 0,8; при крученні Kd = 1,56? d -0,21 = 1,56? 50 -0,21 = 0,68.
Визначаємо вплив концентрації для шпонкового паза, виконаного кінцевий фрезою:
= 6? 10-7? B2 + 0,0002? B + 1,57 = 6? 10-7? 9202 + 0,0002? 920 + 1,57 = 2,26; = -5? 10 - 7? B2 + 0,0023? B + 0,38 = -5? 10-7? 9202 + 0,0023? 920 + 0,38 = 2,07;
тут B = 920 МПа - межа міцності.
Розглянемо вплив якості поверхні. Приймемо шорсткість Ra = 0,8 мкм тоді при B = 920 МПа:
КF? = КF? = 1-1,3? 10-4?? B = 1-1,3? 10-4? 920...
