ачимо геометричні характеристики небезпечних перерізів валу
Перетин I - I
Визначимо момент опору при згині
W 1 = ПЂd 3 /32 = 3.14 в€™ 110 3 /32 = 130604 мм 3
В
Визначимо момент опору при крученні
W К1 = ПЂd 3 /16 = 3.14 в€™ 110 3 /16 = 261 209 мм 3
В
Визначимо площу перерізу
А 1 = ПЂd 2 /4 = 3.14 в€™ 110 2 /4 = 9499 мм 2
Перетин II - II
Визначимо момент опору при згині
W 2 = ПЂd 3 /32 = 3,14 в€™ 95 3 /32 = 84 130 мм 3
В
Визначимо момент опору при крученні
W К2 = ПЂd 3 /16 = 3,14 в€™ 95 3 /16 = 168260 мм 3
В
Визначимо площу перерізу
А 2 = ПЂd 2 /4 = 3,14 в€™ 95 2 /4 = 7085 мм 2
В
1. Розрахунок вала на статичну міцність
Перетин I - I
Визначимо напругу вигину з розтягуванням (стисненням)
Пѓ 1 = 10 3 в€™ До П в€™ М 1 /W 1 + К П в€™ F A /A 1
До П = 2,9
До П - коефіцієнт, що залежить від ставлення максимального крутного моменту до номінальному
Пѓ 1 = 10 3 в€™ 0,9 в€™ 889/130604 + 0,9 в€™ 3749/9499 = 20,8 МПа
Визначимо напругу кручення
П„ 1 = 10 3 в€™ До П в€™ М К1 /W К1 = 10 3 в€™ 2,9 в€™ 4672,24/261209 = 51,8 МПа
Визначимо приватний коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженням
S T Пѓ1 = Пѓ T /Пѓ 1
Пѓ T - межа плинності
Пѓ T = 540 МПа
S T Пѓ1 = Пѓ T /Пѓ 1 = 540/20, 8 = 26
Визначимо приватний коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням
S T П„1 = П„ T /П„ 1
П„ T - межа текучості при крученні
П„ T = 290 МПа
S T П„1 = П„ T /П„ 1 = 290/51, 8 = 5,6
Визначимо загальний коефіцієнт запасу міцності за межею текучості
S П„1 = S T Пѓ1 в€™ S T П„1 /в€љ S T Пѓ1 2 + S T П„1 2 p> S П„1 = 26 в€™ 5,6/в€љ 26 2 + 5,6 2 = 5,5
Перетин II - II
Пѓ 2 = 10 3 в€™ До П в€™ М 2 /W 2 + К П в€™ F A /A 2
М 2 = 0
Пѓ 2 = 0 + 2,9 в€™ 3749/7085 = 1,5 МПа
П„ 2 = 10 3 в€™ До П в€™ М К2 /W К2 = 10 3 в€™ 2,9 в€™ 4672,24/168260 = 80,5 МПа
S T Пѓ2 = Пѓ T /Пѓ 2
S T Пѓ2 = Пѓ T /Пѓ 2 = 540/1, 5 = 360
S T П„2 = П„ T /П„ 2 = 290/80, 5 = 3,6
S П„2 = S T П‚2 в€™ S T П„2 /в€љ S T П‚2 2 + S T П„2 2
S П„ 2 = 3,6 в€™ 360/в€љ 360 2 + 3,6 2 = 3,59
S П„ 1 > [S T ] 5,5> 2
S П„ 2 > [S T ] 3,59> 2
Т.ч. статична міцність валу забезпечена
2. Розрахунок вала на опір втоми
Перетин I - I
Визначимо амплітуди напруг і середня напруга циклу
Пѓ А1 = Пѓ U 1 = 10 3 в€™ М 1 /W 1
Пѓ А1 = Пѓ U 1 = 10 3 в€™ 889/130604 = 6,8 МПа
П„ 1А = П„ К1 /2 = 10 3 в€™ М К1 /2 в€™ W К1 = 10 3 в€™ 4672,24/2 в€™ 261209 = 8,9 МПа
П„ m 1 = П„ 1А = 8,9 МПа
Визначимо коефіцієнти зниження межі витривалості
До Пѓ D = (К Пѓ /Кd Пѓ + 1/К F Пѓ ...
