= 17,3 (Н О‡ м);
M іОЈ = (41,1 2 +17,3 2 ) 1/2 = 44,59 (Н О‡ м);
4.Визначення приведеного моменту в небезпечному перерізі.
Наведений момент обчислюється за формулою:
М пр = (M іОЈ 2 + Т 2 2 ) 1/2 (3.8 .)
М пр = (44,59 2 + 127,77 2 ) 1/2 = 135,32 (Н О‡ м);
5.Вибор матеріалу валу.
Для нашого валу редуктора загального машинобудування застосовуємо сталь 45 поліпшену, що відрізняється гарною оброблюваністю, (стор. 18 з [3])
3.4 Визначення діаметра вала в небезпечному перерізі
Діаметр вала в небезпечному перерізі визначається за формулою:
d оп = 10 * [(10 * М пр )/[Пѓ] і] 1/3 (3.11.)
де [Пѓ] і- напруга, що допускається на вигин, МПа;
d оп = 10 * [(10 О‡ 135,32)/55] 1/3 = 29 (мм);
Т.к. в небезпечному перерізі мається шпонковий паз, то отримане значення діаметра збільшуємо на 5%. Остаточно отримуємо: d оп = 30 (мм). p> 3.5 Розрахунок вала на витривалість
Розрахунок валів на витривалість виконується як перевірочний для визначення розрахункового коефіцієнта запасу міцності n в небезпечному перерізі вала. Небезпечним є те перетин валу, для якого коефіцієнт запасу усталочной міцності має найменше значення.
Хоча для забезпечення міцності вала достатньо мати n = 1,7, рекомендується мати n = 2,5 Г· 3, т.к при таких значеннях можна не проводити розрахунку вала на жорсткість.
Коефіцієнт n визначають з формули:
n = 1/[(1/n Пѓ ) 2 + (1/n т ) 2 ] 1/2 ≥ [n]; (3.18)
де n Пѓ - запас міцності за нормальними напруженням від вигину;
n т - запас міцності по дотичних напруженням від крутіння;
[n] - допустимий коефіцієнт запасу усталочной міцності;
[n] = 1,5; (стор. 20 з [3])
n Пѓ = Пѓ -1 /[(k Пѓ /Оµ Пѓ ) * Пѓ а + ОЁ Пѓ * Пѓ m ]; (3.19.)
де Пѓ -1 - Межа витривалості матеріалу вала при згині з симетричним циклом без концентрації напружень, МПа;
k Пѓ - ефективний коефіцієнт концентрації напружень при згині для розглянутого перерізу;
Оµ Пѓ - масштабний фактор, що враховує вплив абсолютних розмірів вала на зміну меж витривалості при згині;
Пѓ а - амплітуда коливань циклу при згині, МПа;
ОЁ Пѓ - коефіцієнт приведення несиметричного циклу до одно небезпечному симетричному;
Пѓ m - середня напруга циклу при вигині, МПа;
Пѓ m = 0; (стор. 21 з [3])
В
де Пѓ в - межа міцності матеріалу вала, МПа; (стор. 19 з [3])
Пѓ в = 570 (МПа);
Пѓ -1 = 0,43 * 570 = 245,1 (МПа);
k Пѓ = 1,76; (стр.22із [3])
Оµ Пѓ = 0,85; (стор. 24 з [3])
ОЁ Пѓ = 0; (стор. 24 з [3])
В
де М u - згинальний момент у перерізі, що розглядається (Н О‡ м);
W u - момент опору вигину в цьому перетині, мм 3 ;
М u = M іОЈ = 21 (Н О‡ м);
В
W u = (3,14 * 30 3 )/32 - [10 * 5 * (30 - 5) 2 ] /(2 * 30) = 2128,54 (мм 3 );
Пѓ а = (44,59/2128,54) * 1000 = 20,94 (МПа);
n Пѓ = 245,1/[(1,76/0,85) * 20,94 + 0,05 * 0] = 5,65;
Запас міцності при дії одних напружень кручення дорівнює:
В
де П„ -1 - Межа витривалості матеріалу вала при крутінні із симетричним циклом без концентрації напружень;
П„ -1 = 0,58 * 245,1 = 142,15;
k П„ - ефективний коефіцієнт концентрації напружень при крученні;
Оµ П„ - масштабний фактор для напруги кручення
П„ а - амплітуда циклу напруги кручення, МПа;;
ОЁ П„ - Коефіцієнт приведення несиметричного циклу до одно небезпечному симетричному;
П„ m - середня напруга циклу напруги кручення, МПа;
k П„ = 1,54; (стор. 22 з [3])
Оµ П„ = 0,85; (стор. 24 з [3])
ОЁ П„ = 0; (стор. 24 з [3])
В В
де W кр - момент опору розраховується перерізу при крученні, мм 3 ;
В
W кр = (3,14 * 30 3 )/16 - [10 * 5 * (30-5) 2 ] /(2 * 30) = 4777,92...
