1. Определение моментов в опасных сечениях

2. Расчет промежуточного вала на статическую и усталостную прочность.

Опасным сечением вала является точка С, т. к. в ней действуют наибольший момент. Примем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу , а касательные напряжения – по пульсирующему циклу .

Вал изготовлен из стали марки 40Х со следующими характеристиками статической прочности и сопротивления усталости:

- временное сопротивление ,

- предел текучести ,

- предел текучести при кручении ,

- предел выносливости при изгибе ,

- предел выносливости при кручении .

- коэффициент чувствительности к асимметрии цикла нагружения .

Вал изготовлен без поверхностного упрочнения.

Минимально допустимые запасы прочности по пределу текучести и сопротивлению усталости соответственно и .

1. Расчет вала на статическую прочность.

Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в каждом из опасных сечений вала.

Сечение С

Напряжение изгиба и напряжение кручения

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

Сечение D

Напряжение изгиба и напряжение кручения

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

Статическая прочность вала обеспечена: во всех опасных сечениях

2. Расчет вала на сопротивление усталости.

Вычислим значения общего коэффициента запаса прочности в каждом из опасных сечений вала.

Сечение С

Определяем амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла

Зубчатое колесо установлено на валу с натягом. Поэтому концентратор напряжений в сечении – посадка с натягом. По табл. 10.13 [2, стр.192] имеем:

Посадочную поверхность вала под зубчатое колесо шлифуем (Ra=0,8мкм);

(табл. 10.8 [2]).

Поверхность вала без упрочнения 1. (табл. 10.9 [2]).

Коэффициенты снижения предела выносливости

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении

Коэффициент влияния асимметрии цикла

Коэффициент запаса по нормальным и касательным напряжениям

Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении

Сечение D

Определяем амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла

Зубчатое колесо установлено на валу с натягом. Поэтому концентратор напряжений в сечении – посадка с натягом. По табл. 10.13 [2, стр.192] имеем:

Посадочную поверхность вала под зубчатое колесо шлифуем (Ra=0,8мкм);

(табл. 10.8 [2]).

Поверхность вала без упрочнения .

Коэффициенты снижения предела выносливости

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении

Коэффициент влияния асимметрии цикла

Коэффициент запаса по нормальным и касательным напряжениям

Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении

Сопротивление усталости вала обеспечено: во всех опасных сечениях S>[S]=2,0.