ify"> Найбільш навантаженим валом в коробці швидкостей є 4, на який діє сили в зубчастому зачепленні.
Визначимо окружну силу в зачепленні:
де ділильний діаметр колеса;
- крутний момент на колесі.
- крутний момент на колесі.
- крутний момент на колесі.
Радіальна сила:
де a - кут вихідного контуру, a=200.
За кресленням визначаємо місця розташування сил і відстань до точок їх додатки, переносимо їх на малюнок 5:.
Для полегшення розрахунку застосуємо відносну систему координат збігається з напрямками сил F r і F t.
Малюнок 3 - Схема навантаження вала.
Горизонтальна площина.
а) Визначимо опорні реакції:
Перевірка:
б) Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Х в характерних перетинах:
Вертикальна площина.
а) Визначимо опорні реакції:
Перевірка:
б) Будуємо епюру згинальних моментів відносно осі Y в характерних перетинах:
Визначаємо сумарні радіальні реакції:
Визначаємо сумарні згинальні моменти в найбільш навантажених точках.
Розрахунок вала на опір втоми
Мета розрахунку - визначити коефіцієнти запасу міцності в небезпечних перетинах вала і порівняти їх з допускаються.
Аналіз конструкції вала, а також епюр згинальних моментів М X і М Y показує, що найбільш небезпечним є перетин С.
Розрахунок перетину C на опір втоми.
концентраторами напружень є ковзна посадка маточини циліндричного колеса на вал, а також шліцьовій ділянку валу.
Приймаємо матеріал вала Сталь 40Х, для якого:
s В=900 МПа; s Т=750 МПа; s - 1=410 МПа; t - 1=240 МПа.
Визначимо співвідношення К s / К d і К t / К d концентратора напружень.
До s=1,7; До t=1,55; До d=0,77.
Тоді До s / К d=1,7 / 0,77=2,21; До t / К d=1,55 / 0,77=2,01.
Так як посадкова поверхня вала шліфується, то KF=1, а також, так як поверхня вала додатково не зміцнюється, то KV=1.
Сумарні коефіцієнти До s D і К t D:
До s D=(К s / К d + KF - 1) / KV=(2,21 +1-1) / 1=2,21
До t D=(К t / К d + KF - 1) / KV=(2,01 +1-1) / 1=2,01
Результуючий згинальний момент в перерізі C: ??
Для перетину З валу діаметром з прямобочного шлицами:
· осьовий момент опору перерізу:
де? =1,205 - для шліців середньої серії.
· полярний момент опору перерізу:
Амплітуда напружень циклу:
де крутний момент у перерізі С.
Середня напруга циклу:
Коефіцієнти ys і yt:
Коефіцієнти запасу по нормальних і дотичних напруг:
Коефіцієнт запасу міцності по втоми в перетині C:
Розр...
