10.2 Проверяемое сечение на выходном конце ведомого вала.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Размер шпоночной канавки bхhхl=18х11х80. Диаметр вала d=60мм.
Коэффициент запаса прочности определяем по формуле
n
=
(76)
где и - коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по формулам
n ; (77)
где , k - эффективные коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений; = k =1,9 [1].
,
-
масштабные коэффициенты для нормальных
и касательных напряжений; для углеродистой
стали d=60мм
,
, - коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла;
=0,2, =0,1 [1].
– предел выносливости при симметричном цикле изгиба; =370 МПа
- предел выносливости при кручении; =220 МПа.
σа, τm=τ – амплитуда цикла нормальных и касательных напряжений, определяемых по формулам
, (78)
(79)
где Мизг - изгибающий момент в сечении, Нмм; Мизг=Fк·lк
Мизг =3570·80=285600Нмм
Т- крутящий момент, Нмм;Т=815,8∙103Нмм
Wx,Wp- моменты сопротивления сечения изгибу и кручению, мм3, по формуле
Wx= , Wp= (80)
Wx=
Wp=
Расчётное напряжение при изгибе, σа, МПа, в рассматриваемом сечении определяем по формуле 78
=
Расчётное напряжение при кручении, τm, МПа, в рассматриваемом сечении определяем по формуле 79
Вычисляем коэффициенты запаса прочности по нормальным , и касательным напряжениям по формулам 77
n
;
n
Коэффициент запаса прочности, n, вычисляем по формуле 76
n
=
Действительный коэффициент запаса больше требуемого, следовательно, прочность сечения соблюдена.
10.3 Проверяемое сечение под колесом ведомого вала
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Размер шпоночной канавки bхhхl=22х14х110. Диаметр вала d=80мм.
Коэффициент запаса прочности определяем по формуле
n = (82)
где и - коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по формулам
n ; (83)
где , k - эффективные коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений; = k =1,9 [1].
,
-
масштабные коэффициенты для нормальных
и касательных напряжений; для углеродистой
стали d=80мм
,
, - коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла;
=0,2, =0,1 [1].
– предел выносливости при симметричном цикле изгиба;
=370 МПа
- предел выносливости при кручении; =220 МПа.
σа, τm=τ – амплитуда цикла нормальных и касательных напряжений, определяемых по формулам
(84)
(85)
где Мизг - изгибающий момент в сечении, Нмм;
Изгибающий момент в сечении
Мх=181Нм Му=258Нм
Полный изгибающий момент равен
М=
Т- крутящий момент, Нмм; Т=815,8∙103Нмм
Wx, Wp - моменты сопротивления сечения изгибу и кручению, мм3
Wx= ; Wp= (86)
Wx=
;
Wp=
Расчётное напряжение при изгибе, σа, МПа, в рассматриваемом сечении определяем по формуле 84
=
Расчётное напряжение при кручении, τm, МПа, в рассматриваемом сечении определяем по формуле 85
Вычисляем коэффициенты запаса прочности по нормальным, и касательным напряжениям по формулам 83
n
;
n
Коэффициент запаса прочности, n,вычисляем по формуле 82
n
=
Действительный коэффициент запаса больше требуемого,
следовательно, прочность сечения соблюдена.