характеристики небезпечногоперетину
Значення площі поперечного перерізу A , осьового W x і полярного W p моментів опорів для типових поперечних перерізів визначають за формулами.
Для суцільного круглого вала
A =, W x =, W p =;
Для перетину з одним шпонковим пазом
A =- bt 1, W x =-, W p =-,
де b - ширина; t 1 - глибина паза шпони на валу (табл. 8.5 [1]),
b= 14 t 1=5.5
A =19.63 W x =12.27 W p =24.54
4. Сумарний коефіцієнт запасу міцності
Визначаємо за формулою (2.5 [1]):
S =
де S у і S ф - коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг.
Умова міцності вала має вигляд
S [ S ]
де [ S ] - допустимий коефіцієнт запасу міцності.
Рекомендоване значення [ S ]=2 ... 2.5.
Значення і визначають за формулами
S в == 5.052
S ф == 13.935
де у - 1 і ф - 1 - межі витривалості матеріалу при симетричному циклі згину та кручення; у a і ф a - амплітуди напруг циклу; у m і ф m - середні напруги циклу, і - коефіцієнти переходу від меж витривалості зразка до меж витривалості деталі, шу і шф - коефіцієнти чутливості до асиметрії циклу.
Значення ш у і ш ф рівні:
шу=0.02 (1 + 0.01)=0.22 шф=0.5 шу=0.11
Межі витривалості матеріалу при симетричному циклі згину та кручення визначаються за наступними формулами:
для вуглецевих сталей у - 1=0.43 у b =430 МПа
ф - 1=0.58 у - 1=249 МПа
тут у b - межа міцності матеріалу вала (табл. 1.5 [1])
При обчисленні амплітуд і середніх напруг циклу приймають, що напруги вигину змінюються по симетричному циклу, а дотичні по найбільш несприятливого отнулевому циклу. У цьому випадку
у a == 17.076 МПа у m == 0
ф a =ф m == 5.242МПа
Коефіцієнти
=(+ K F - 1)/ K V ,=(+ K F - 1)/ K V ,
де і - ефективні коефіцієнти концентрації напружень (посадка з натягом)
=3.9=2.2
і - коефіцієнти впливу розміру поперечного перерізу вала; == 0.8 == 0.69
K F - коефіцієнт впливу шорсткості поверхні, визначається за табл. 5.5 [1] залежно від
=0.8 мкм K F = 1.11 мкм
K V - коефіцієнт впливу зміцнення.
При відсутності зміцнення поверхні розраховується ділянки вала приймають K V =1.
У результаті розрахунку отримали:
=4.985=3.298
=5.052=13.925
S =4.749
4.2 Розрахунок тихохідного валу
Попередній розрахунок вала
Розрахунок виконується на кручення за зниженими допускаються напруженням [k]=19.5 МПа. Орієнтовно визначимо діаметр валу в небезпечному перерізі за формулою 1.5 [1], мм
d == 66.7
де Т - крутний момент в небезпечному перерізі вала, T =1112.3 Н? м
Отримане значення округлимо до найближчого числа з ряду на с. 108 [1]:
d =70
Визначення опорних реакцій
Горизонтальна площина
R 1Г=1.14 кН
R 2Г=1.14 кН
Вертикальна площина
R 1В=10.3 кН
R 2В=0.03 кН
Радіальні опорні реакції:
R 1 == 10.36 кН
R 2 == 1.14 кН
Уточнений розрахунок валу
1. Найменування небезпечного перетину -
. Моменти і сили в небезпечному перерізі
Сумарний згинальний момент
...
