2.11 Уточнюючі розрахунки валів
Уточнюючий розрахунок складається в визначенні коефіцієнтів запасу мічності S для небезпечних перерізів і порівняння їх з допустимими значеннями [S]. Міцність виконується при S[S]=2,5.
(2.11.1)
Ведучий вал.
Переріз А-А діаметр dВ1 = 28 мм
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу вихідного кінця вала, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки.
Матеріал вала той самий, що і для шестерні,
сталь 45 , термообробка – поліпшення , σВ = 780 МПа.
Межа витривалості при симетричному циклі згину
σ-1= 0,43σВ =0,43·780=335 МПа
Межа витривалості при симетричному циклі кручення
τ-1= 0,58 σ-1 =0,58·335=193 МПа
Коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням
Амплітуда нормальних напружень
МПа
=
821.13·20=16422.6 Н ∙ мм (х ≈ 20
мм)
Wнетто=
Кσ = 1,78, εσ =0.78, ψσ = 0,15
, σт = 0 , Кr
= 1,68 ,
τ
= 0,89,
0.1 , β = 0,97
Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням
Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг
WКНЕТТО=
мм 3
Загальний коефіцієнт запасу міцності
Ведений вал.
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу І-І вала під серединою зубчатого колеса dk2 = 50 мм. Концентрація напруг обумовлена наявністю шпонкової канавки.
Матеріал вала Сталь 45 σВ= 570 МПа
σ-1=0,43 ·
=
0,43 · 570 = 246 МПа
τ-1=0,58 ·
=
0,58 · 246 = 142 Мпа
Кτ= 1,58; Кσ = 1,49;
ετ = 0,70; εσ = 0.82;
ψτ = 0,1; ψσ = 0,15; β = 0,97
Амплітуда нормальних напружень згину
συ=
МПа
МІ-І=
Н·м
Wнетто=
мм3
Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг
МПа
Wкнетто =
Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями
Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями
Загальний коефіцієнт запасу міцності
Визначимо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІ-ІІ вала під підшипником dn 2 = 55 мм. Концентрація напруг обумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом .
;
(Л[2]с.166
табл.8.7)
ψσ = 0.15; ψτ = 0.1; β = 0.9
Згинаючий момент
Осьовий момент опору
мм3
Амплітуда нормальних напружень
МПа
σт = 0
Момент опору крученню
мм3
Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг
МПа
Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями
Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями
Загальний коефіцієнт запасу міцності
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІІ-ІІІ вихідного кінця вала dВ2 = 40 мм, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки
Кτ= 1,49; Кσ = 1,59; (Л[2]с.165, табл.8.5)
ετ = 0,73; εσ = 0,85; (Л[2]с.166, табл.8.8)
β = 0,97.
Згинаючий момент
МІІІ-ІІІ = FM·X1 = 519.225·40 = 20769 Н·мм
Осьовий момент опору
Wнетто=
мм 3
Амплітуда нормальних напружень згину
συ=
МПа
Момент опору крученню
Wнетто=
мм 3
Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг
МПа
Коефіцієнт запасу міцності
Загальний коефіцієнт запасу міцності
