о діючі напруги вигину s, що змінюються по симетричному циклу, і напруги кручення t, що змінюються по нульовому циклу:
s = M/W n = 70,81/14,5 В· 10 -6 = 4,5 МПа,
t = T Т /W K = 242,1/30,8 В· 10 -6 = 7,86 МПа. p> Коефіцієнти запасу міцності вала за нормальними S s і дотичних S t напруженням:
S s = s -1 /(s В· K s /e s В· b),
S t = 2t -1 /(t ((K t /e t В· b) + y t )),
де s -1 = 250 МПа, t -1 = 150 МПа, y t = 0 (див. п.6.1) ;
K s і K t - ефективні коефіцієнти концентрації напружень;
e s і e t - масштабні фактори; b - коефіцієнт, що враховує стан поверхні. Для валу зі сталі 35, що має s b = 250 МПа, діаметром 100 мм з напресованим зубчастим колесом K s /e s = 3.46/7. с.300/і
K t /e t = 1 +0.6 ((K s /e s ) -1 ) = 1 +0,6 (3,46-1) = 2,48/7. с.301 /. br/>
Приймемо шорсткість поверхні валу R t ≤ 20 мкм, тоді b = 0,9/7. с.298 /.
S s = 250/(4,5 В· 3,46 В· 0,9) = 17,8;
S t = 2.150/(7,86/(2,48 В· 0,9) +0) = 85,19.
Загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі
S = S s В· S t /(S s 2
Оскільки ця величина більше допустимого значення [S] = 2,5, то втомна міцність валу забезпечена.
6.2.3 Розрахунок вала на статичну міцність
При короткочасних перевантаженнях пікові напруги вигину s пік і кручення t пік в небезпечному перерізі:
s пік = s В· g = 4,51 . 10 6 . 2 = 9,02 МПа,
t пік = t В· g = 7,86 . 10 6 В· 2 = 15,72 МПа.
Тут коефіцієнт короткочасного перевантаження електродвигуна g = 2 (см.п.3.1).
Коефіцієнти запасу міцності вала за нормальними S s Т і дотичним S t T піковим напруг:
S s Т = s Т /s пік = 280/9, 02 = 31,04 ;
S t T = t T /t пік = 170/15, 72 = 10,81 .
Загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі при короткочасної перевантаження:
S Т = S s Т В· S t Т /(S s Т 2
Так як ця величина більше допустимого значення [S] = 1,7, то статична міцність валу забезпечена.
В
6.2.4 Перевірка шпонок на зминання
Обрані в п.6.2.1 шпонки перевіряємо на зминання:
s см = 2T/(l P В· (ht) В· d) ≤ [s см ],
де Т = 351,3 В· 10 З Н В· мм - Передається крутний момент; l P - розрахункова довжина шпонки, яка для шпонок виконання 1 дорівнює l P = l до -b, l, b , h і t-розміри шпонок, що залежать від діаметра валу d, (табл.4); [s см ] = 800 МПа - напруга, що допускається зминання при сталевий маточині і спокійною навантаженні /7. с.104 /.
Для шпонки на вихідному ділянці валу діаметром 34 мм:
s СМ = 2.242, 1.10 3 /((8-3,3) В· 0,045 В· 0,034) = 67,33 МПа
s СМ <[s СМ ] = 800 МПа.
Для шпонки на ділянці вала під маточиною колеса:
s СМ = 2.242, 1.10 3 /((9-3,3) В· 0,04 В· 0,048) = 44,24 МПа
s СМ <[s СМ ] = 800 МПа,
отже, міцність шпонок тихохідного валу забезпечена.
6.3 Розрахунок підшипників кочення тихохідного валу
Сумарні радіальні реакції опор валу (див. п.6.2.1):
F ra = (X 2 A + Y 2 A ) 1/2 + R < sub> AM = ((0,957) 2 + (0,285) 2 ) 1/2 +0,297 = 1,296 кН;
F rb = (X 2 B + Y 2 B ) 1/2 + R < sub> BM = ((0,857) 2 + (0,9213) 2 ) 1/2 +0,842 = 2,10 кН;
Будемо вважати, що осьова навантаження F ra = 1,296 кН сприймається опорою В, тоді більш навантаженою є опора В, на якій діє радіальна F rb = 2,10 кН і осьова F ab = 0,225 кН навантаження.
Еквівалентну статичну навантаження ...
