Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Zapiska_detali_mashin.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
2.15 Mб
Скачать

4.9 Уточнённый расчёт валов на выносливость

Эквивалентное число циклов перемен напряжений быстроходного вала редуктора

NE1=(Tmax/TН)mNC1+(Tmax/TН)mNC2+(Tmax/TН)mNC3, (4.66)

где Tmax, TН, NC1, NC2, NC3 – моменты и число циклов с циклограммы;

m=9 при твёрдости Н>350 НВ.

NE1=(1,6)90,096106+(1,6)9 16,02106+(1,6)916,02106=2208,36106.

Эквивалентное число циклов перемен напряжений тихоходного вала редуктора

NE2=NE1/Uред, (4.67)

где Uред – передаточное число редуктора, Uред=19.

NE1 - эквивалентное число циклов перемен напряжений быстроходного вала редуктора.

NE2=2208,36106/19=116,29106.

Коэффициент долговечности

КL=m√(4106)/NE, (4.68)

где m=9;

NE - эквивалентное число циклов перемен напряжений.

Для быстроходного вала

КL1=9√((4106)/2208,36106)=0,495≤[КL] =1,7.

Для тихоходного вала

КL2=m√((4106)/116,29106)=0,68≤[КL] =1,7.

Если NE1>N0=4106, то базовое число КL1=1,

Если NE2>N0=4106, то базовое число КL2=1.

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала

Для быстроходного вала

εа1= ετ1=0,77.

Для тихоходного вала

εа2= ετ2=0,77.

Коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности вала на выносливость

Кna=0,86,

К=0,92.

Эффективные коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений

Кa=2,

Кτ=1,65.

Коэффициент поверхностного уплотнения вала

Без упрочнения: Ку=1,0.

Коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла

Ψа=0,1,

Ψτ=0,05.

Нормальное напряжение в опасном сечении

аа=(Мсум103)/(0,1d3), (4.69)

где Мсум – суммарный изгибающий момент вала, Нм;

d – диаметр вала, мм.

аа1=(599,587 103/0,1140,83)=2,14 МПа,

аа2=(1334,949103/0,1284,83)=0,577 МПа.

аm=4Fx/0,1d3, (4.70)

где Fx – осевая сила червяка, Н;

d – диаметр вала, мм.

аm1=(44802,6103)/(3,14140,82)=308,06 МПа,

аm2(46250103)/(3,14284,82)=98,15 МПа.

Касательное напряжение по отнулевому циклу

τаm=0,56τкр103/0,4d3, (4.71)

где Т – крутящий момент вала, Нм;

d – диаметр вала, мм.

Для быстроходного вала

τа1m1=0,56τкр1=(50103)/(0,4140,83)=0,04 МПа.

Для тихоходного вала

τа2m2=0,56τкр2=(730103)/(0,4284,83)=0,03 МПа.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

nа=(а-1КL)/((Ка/(εаКуКnа))ааааm), (4.72)

где КL - коэффициент долговечности;

Ка - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

εа - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала;

Ку - коэффициент поверхностного уплотнения вала;

Кnа - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности вала на выносливость;

аа - нормальное напряжение в опасном сечении, МПа;

ψа - коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла;

аm - нормальное напряжение в опасном сечении, МПа.

nа1=(2,141,65)/((2/(0,7710,86))0,577+0,1308,06=31,48,

nа2=(0,5771,65)/((2/(0,7710,86)) 98,15 +0,198,15=39,805.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

nτ=(а-1КL)/((Кτ/(ετКуК))аττаm), (4.73)

где КL - коэффициент долговечности;

Кτ - эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

ετ - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала;

Ку - коэффициент поверхностного уплотнения вала;

К - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности вала на выносливость;

аτ - касательное напряжение в опасном сечении, МПа;

ψτ - коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла;

аm - касательние напряжение в опасном сечении, МПа.

nτ1=(2301,65)/((1/(0,7710,92))0,04+0,05308,06)= 26,1566,

nτ2=(2301,65)/((1/(0,7710,92))0,03+0,0598,15)= 12,9728.

Коэффициент запаса выносливости

n=(nа nτ)/(√(n2a+n2τ), (4.74)

где nа - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

nτ - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

n1=(31,4826,1566)/√(31,482+26,15662)=20,11,

n2=(39,80512,9728)/√(39,8052+12,97282)=37,85.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]