Уточненный расчет вала

Уточненный расчет вала в 1 точке:

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнения их с допускаемыми значениями

.

Прочность соблюдена при .

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по нулевому.

Материал вала – сталь 40ХН, термическая обработка - улучшение; (табл. 3.3.[1]).

В формуле (1) - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям, ,

где - предел выносливости при симметричном цикле изгиба

;

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений, здесь - для шпоночного соединения по табл.8.5.[1] ;

- масштабный фактор для нормальных напряжений, по табл.8.8.[1] принимаем ;

- амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечении;

, где - суммарный изгибающий момент

Найдем изгибающий момент M_y в точке 1, где l=27,5 мм

,

- момент сопротивления изгибу ;

получаем ;

-среднее напряжение цикла нормальных напряжений, т.к. осевая нагрузка на вал отсутствует то .

Для получаем:

В формуле (1) - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям, ,

где - предел выносливости при симметричном цикле кручения

;

- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений, здесь - для шпоночного соединения по табл.8.5.[1] ;

- масштабный фактор для касательных напряжений, по табл.8.8.[1] принимаем ;

-среднее напряжение цикла касательных напряжений,

- амплитуда цикла касательных напряжений, значение определяем в предположении, что вследствие колебания крутящего момента напряжения изменяются по нулевому циклу, т.е. , где - момент сопротивления кручению ;

получаем ;

коэффициент ;

Для получаем:

Результирующий коэффициент запаса прочности

Условие прочности обеспечено т.к. .

Уточненный расчет вала в 2 точке(центр 1 подшипника):

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по нулевому.

Материал вала – сталь 40ХН, термическая обработка - улучшение; (табл. 3.3.[1]).

В формуле (1) - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям, ,

где - предел выносливости при симметричном цикле изгиба

;

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений, здесь - для шпоночного соединения по табл.8.5.[1] ;

- масштабный фактор для нормальных напряжений, по табл.8.8.[1] принимаем ;

- амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечении

, где - суммарный изгибающий момент

,

- момент сопротивления

изгибу ;

получаем ;

-среднее напряжение цикла нормальных напряжений, т.к. осевая нагрузка на вал отсутствует то .

Для получаем:

В формуле (1) - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям, ,

где - предел выносливости при симметричном цикле кручения

;

- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений, здесь - для шпоночного соединения по табл.8.5.[1] ;

- масштабный фактор для касательных напряжений, по табл.8.8.[1] принимаем ;

-среднее напряжение цикла касательных напряжений,

- амплитуда цикла касательных напряжений, значение определяем в предположении, что вследствие колебания крутящего момента напряжения

изменяются по нулевому циклу, т.е. , где - момент

сопротивления кручению ;

получаем ;

коэффициент ;

Для получаем:

Результирующий коэффициент запаса прочности

Условие прочности обеспечено т.к. .

Уточненный расчет вала в 3 точке (центр зубчатого колеса):

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по нулевому.

Материал вала – сталь 40ХН, термическая обработка - улучшение; (табл. 3.3.[1]).

В формуле (1) - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям, ,

где - предел выносливости при симметричном цикле изгиба

;

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений, здесь - для шпоночного соединения по табл.8.5.[1] ;

- масштабный фактор для нормальных напряжений, по табл.8.8.[1] принимаем ;

- амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечении

, где - суммарный изгибающий момент

,

- момент сопротивления изгибу ;

получаем ;

-среднее напряжение цикла нормальных напряжений, т.к. осевая нагрузка на вал отсутствует то .

Для получаем:

В формуле (1) - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям, ,

где - предел выносливости при симметричном цикле кручения

;

- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений, здесь - для шпоночного соединения по табл.8.5.[1] ;

- масштабный фактор для касательных напряжений, по табл.8.8.[1] принимаем ;

-среднее напряжение цикла касательных напряжений,

- амплитуда цикла касательных напряжений, значение определяем в предположении, что вследствие колебания крутящего момента напряжения

изменяются по нулевому циклу, т.е. , где - момент сопротивления кручению ;

получаем ;

коэффициент ;

Для получаем:

Результирующий коэффициент запаса прочности

Условие прочности обеспечено т.к. .

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: