сумарний крутний момент є максимальним. Подальший розрахунок валу будемо виробляти з даного небезпечного розтину. p> Розрахунок вала на втомну міцність:
Розрахунок будемо проводити за сумарним вигинальному і крутний момент в найбільш небезпечному перерізі, де їх значення становлять відповідно:
= 142Нм,
= 28,1 Нм.
В якості матеріалу для виготовлення вала приймемо сталь 45 ГОСТ 1050 - 88, з механічними властивостями в нормалізованому стані:
= 600 МПа, = 350 МПа, 200 НВ.
Для забезпечення достатньої втомної міцності, необхідно виконання наступної умови:
=, (32)
де S - загальний коефіцієнт запасу міцності;
[S] = 1,5 - допустимий коефіцієнт запасу міцності;
=-коефіцієнт запасу за нормальними напруженням;
де = 0,5? - (Для конструкційної сталі) межа витривалості сталі при симетричному циклі вигину;
=== 91МПа - амплітуда циклу нормальних напруг, що дорівнює найбільшій напрузі вигину в перерізі;
= 1,6 - ефективний коефіцієнт концентрації нормальних напружень;
= 0,87 - масштабний фактор для нормальних напружень;
= 0,9 - (для Ra = 2,5) коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні;
= 0,1 - коефіцієнт, коригуючий вплив постійної складової циклу напружень на опір втоми;
= 0 (так як осьова навантаження на вал відсутній) - середня напруга циклу зміни нормальних напружень;
= - коефіцієнт запасу по дотичних напруг,
де = 0,3? = 180 МПа - межа витривалості сталі при симетричному циклі кручення;
== МПа - амплітуда циклу дотичних напруг, що дорівнює найбільшій напрузі кручення в перерізі;
= 2,45 - ефективний коефіцієнт концентрації дотичних напружень;
= 0,87 - масштабний фактор для дотичних напружень;
= 0,9 - (для Ra = 2,5) коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні;
= 0,05 - коефіцієнт, коригуючий вплив постійної складової циклу дотичних напружень на опір втоми;
== 9 МПа - середня напруга циклу зміни дотичних напружень.
Тоді:
==.
==.
І загальний коефіцієнт запасу міцності:
==.
Таким чином, = 1,6? [S] = 1,5, тобто запас опору втоми забезпечений. p> Статичну міцність валу підраховуємо по еквівалентним напруженням, які по 3 - їй і четвертий теоріям міцності визначаються з виразу:
=, (33)
де == - найбільша напруга вигину в перерізі;
== МПа - найбільше напруження кручення в перерізі;
Тоді:
==
Значення = 92,3 МПа <= 350 МПа, при цьому коефіцієнт запасу становить:
==
Таким чином, статична міцність валу забезпечена.
Вибір і розрахунок підшипників
З певних діаметрам вихідних кінців валів проводимо підбір підшипників, для установки валів в корпус коробки. Так як всі пер...
