9. Уточненный расчет валов Ведущий вал

Материал вала – сталь 45, термическая обработка – улучшение.

T1=37165,9H·мм;

Сечение А-А:

По таблицам 8.5 и 8.8 [2] :

Значение коэффициента ψt=0,1 находим на с.166 [2].

Найдем момент сопротивления кручению :

Найдем амплитуду и среднее напряжение отнулевого цикла:

[2]

Тогда коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

[2]

Найдем изгибающий момент в сечении от консольной нагрузки:

Найдем момент сопротивления изгибу:

Найдем амплитуду нормальных напряжений изгиба:

[2]

Тогда коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

[2]

Результирующий коэффициент запаса прочности:

[2]

Результирующий коэффициент запаса прочности S получился более или менее близким к коэффициенту запаса прочности по касательным напряжениям St , следовательно, учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Такой большой коэффициент запаса прочности (8,23) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его стандартной муфтой с валом электродвигателя. Поэтому проверять прочность в сечениях Б-Б и В-В нет необходимости.

Ведомый вал

Материал вала – сталь 45, термическая обработка – нормализация.

T2=144203,7H·мм;

Сечение А-А:

Диаметр вала в этом сечении 55 мм;

По таблицам 8.5 и 8.8 [2] :

Значение коэффициента ψt=0,1 находим на с.166 [2].

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

Изгибающий момент в вертикальной плоскости:

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:

Для d=55 мм по таблице 8.9 [2] :

bxh=16x10 мм; t₁=6 мм;

Вычислим момент сопротивления кручению и изгибу:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений равны:

Амплитуда нормальных напряжений изгиба равна:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А:

Сечение К-К:

Диаметр вала в этом сечении 45 мм;

По таблице 8.7 [2]:

ψt=0,1;

Изгибающий момент:

Осевой момент сопротивления:

Амплитуда нормальных напряжений:

Полярный момент сопротивления:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К:

Сечение Л-Л:

По таблицам 8.2 и 8.8 [2]:

ψt=0,1;

Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения К-К.

Осевой момент сопротивления сечения:

Амплитуда нормальных напряжений:

Полярный момент сопротивления:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициенты запаса прочности:

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л-Л:

Сечение Б-Б:

Диаметр вала в этом сечении 35 мм;

Изгибающий момент (положим x₁=50 мм):

Момент сопротивления сечения нетто при b=10 мм и t1=5 мм:

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

Момент сопротивления кручению сечения нетто:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициенты запаса прочности :

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б:

Результаты проверки сведены в таблицу (см.табл.4)

Значение коэффициентов запаса прочности Таблица 4

Сечение	А-А	К-К	Л-Л	Б-Б
Коэффициент запаса s	19,9	7,35	4,75	5,05

[s]=2,5, во всех сечениях s>[s].

Список использованной литературы:

1. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроительных специальностей техникумов.- М.: Высш. Школа, 1984.- 336 с., ил.

2. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/С. А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др.-2-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1988.- 416 с.: ил.

3. Методика расчета зубчатых и червячных передач редукторов в курсовом проектировании / Липецкий политехн. институт; Состав. В. Я. Баранцев, Т. Г. Зайцева. Липецк, 1991. 32 с.

4. Проектирование валов, зубчатых и червячных колес, подшипниковых узлов и конструирование редуктора: Метод. указ. к курсовому проектированию по курсу «Прикладная механика» для студентов немеханических специальностей вечерней и дневной форм обучения/ Липецкий политехн. Институт; Сост.: Т. Г. Зайцева, В. И. Халеев, Липецк, 1991. 27 с.

5. Методические указания к разработке и оформлению курсовых проектов и работ по дисциплинам «Механика», «Прикладная механика», «ДМ и основы конструирования» /Сост. В.Я. Баранцов, Т. Г. Зайцева. Липецк: ЛГТУ, 2002. 32 с.