/>
Сталь 45 з поліпшенням має наступні межі витривалості:
і - амплітуди циклу напружень;
- постійна складова напружень кручення;
- коефіцієнти чутливості матеріалу до асиметрії циклу напружень;
і - коефіцієнти зниження витривалості.
У розрахунках валів приймають, що нормальні напруження змінюються по симетричному, а дотичні по отнулевому циклу.
Для симетричного циклу [8, c. 77]:
де - результуючий згинальний момент у перерізі, що розглядається
- момент опору вигину з урахуванням ослаблення валу.
Для отнулевого циклу [8, c. 77]:
де -крутящій момент;
-полярний момент опору перерізу при крученні.
Коефіцієнти зниження витривалості [8, c. 77]:
де і - коефіцієнти концентрації;
- коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу;
-коефіцієнт впливу параметрів шорсткості поверхні;
- коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення.
Для перевірки вала на втомну міцність встановлюємо передбачуване небезпечне перетин: перетин, що проходить через середину шестерні.
Перетин А-А:
Концентратор напружень - шпонкові паз [8, c. 78].
Коефіцієнти концентрації визначаємо за формулами 8.9:
Момент опору вигину з урахуванням ослаблення валу [8, c. 78, табл. 7.6.3]:
Полярний момент опору перерізу при крученні [8, c. 78, табл. 7.6.3]:
З попередніх розрахунків:
Визначаємо амплітуду циклу зміни напружень вигину за формулою 8.8:
Визначаємо постійну складову напруг крутіння за формулою 8.7:
Коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг відповідно визначаємо за формулами 8.5 та 8.6:
Розрахунковий коефіцієнт запасу міцності визначаємо за формулою 8.4:
Умова виконується, отже, запас міцності забезпечений.
. 2 Тихохідний вал
Вибираємо для веденого вала Сталь 45 з характеристиками
Сили, що діють на вал від першої передачі:
Окружна сила, що діє на вал від муфти:
З компоновки:
Складаємо розрахункову схему вала (малюнок 4).
Горизонтальна площина
Визначимо реакції опор
Вертикальна площина:
Визначимо реакції опор
Сумарні реакції:
Визначаємо згинальні моменти і будуємо епюри в горизонтальній і вертикальній площинах.
Горизонтальна площина:
Вертикальна площина:
Визначаємо сумарні згинальні моменти за формулою 8.1:
зубчаста передача:
друга опора:
Малюнок 4 - Розрахункова схема тихохідного валу
Визначаємо еквівалентний момент в небезпечному перерізі (опора 2) за формулою 8.2:
Визначимо діаметр валу під підшипник за формулою 8.3:
Приймаємо діаметр під підшипник рівний.
Для тихохідного валу встановлюємо одне передбачуване небезпечне перетин, підмет перевірці на втомну міцність: перетин, що проходить через опору у вихідного кінця вала.
Перетин А-А:
Концентратор напружень - пресова посадка [8, c. 78]:
Коефіцієнти концентрації визначаємо за формулами 8.9:
Момент опору вигину з урахуванням ослаблення валу [8, c. 78, табл. 7.6.3]:
Полярний момент опору перерізу при крученні [8, c. 78, табл. 7.6.3]:
З попередніх розрахунків:
Визначаємо амплітуду циклу зміни напружень вигину за формулою 8.7:
Визначаємо постійну складову напруг крутіння за формулою 8.8:
Коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг відповідно визначаємо за формулами 8.5 та 8.6:
Розрахунковий коефіцієнт запасу міцності визначаємо за формулою 8.4:
=1,5
Умова виконується, отже, запас міцності забезпечений.
9 Підбір підшипників за динамічною вантажопідйомності
. 1 Швидкохідний вал
Сумарні реакції в опорах під підшипники:
Раніше обрані кулькові радіальні однор...
