Бнту.303163.016 пз

9.2 Проверочный расчет валов

9.2.1 Расчет быстроходного вала

Принимаем материал вала- Сталь 40ХН, термообработка- улучшение,

предел прочности [2,табл. 3.2, стр.53]:

Диаметр вала в опасном сечении

Условие прочности вала на выносливость для опасного сечения [2, стр.269]:

(9.2)

где коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности и жесткости;

Согласно [2, стр.294]:

(9.3)

где предел выносливости материала вала при симметричном цикле изгиба [2, стр.295]:

(9.4)

эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе;

Принимаем [2, стр.299, табл. 14.2];

коэффициент, учитывающий снижение механических свойств металла с ростом заготовки;

Принимаем [2, стр.300, табл. 14.3];

амплитуда цикла нормальных напряжений [2, стр.269]:

(9.5)

где изгибающий момент в проверяемом сечении;

момент сопротивления проверяемого сечения при изгибе [2, стр.271, табл. 11.2]:

(9.6)

Среднее напряжение цикла нормальных напряжений [2, стр.270]:

cреднее напряжение цикла нормальных напряжений;

Бнту.303163.016 пз

Принимаем [2, стр.270];

коэффициент, учитывающий влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала;

Принимаем [2, стр.300, табл. 14.4];

Согласно [2, стр.270]:

(9.7)

где предел выносливости материала вала при симметричном цикле кручения [2, стр.270]:

(9.8)

эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении;

Принимаем [2, стр.299, табл. 14.2];

коэффициент, учитывающий снижение механических свойств металла с ростом заготовки;

Принимаем [2, стр.300, табл. 14.3];

амплитуда цикла касательных напряжений [2, стр.295]:

средние напряжения циклов касательных напряжений [2, стр.295]:

, (9.9)

где вращающий момент в проверяемом сечении;

момент сопротивления проверяемого сечения при кручении [2, стр.299, табл. 14.2]:

(9.10)

коэффициент, учитывающий влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала;

Принимаем [6, стр.300, табл. 14.4];

Следовательно, условие прочности вала выполняется.

Бнту.303163.016 пз

9.2.2 Расчет тихоходного вала

Принимаем материал вала- Сталь 45, термообработка- улучшение,

предел прочности [2,табл. 3.2, стр.53]:

Диаметр вала в опасном сечении

Условие прочности вала на выносливость для опасного сечения [2, стр.269]:

где коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности и жесткости;

Согласно [2, стр.269]:

где предел выносливости материала вала при симметричном цикле изгиба [2, стр.269]:

эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе;

Принимаем [2, стр.271, табл. 11.3];

коэффициент, учитывающий снижение механических свойств металла с ростом заготовки;

Принимаем [2, стр.272, табл. 11.3];

амплитуда цикла нормальных напряжений [2, стр.295]:

,

где изгибающий момент в проверяемом сечении;

момент сопротивления проверяемого сечения при изгибе [2, стр.272, табл. 11.3]:

Среднее напряжение цикла нормальных напряжений [2, стр.273]:

cреднее напряжение цикла нормальных напряжений;