8.Проверка прочности шпоночных соединений.
Выбираем шпонки призматические со скруглёнными торцами. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Напряжения смятия и условие прочности ([1]):
Допускаемые
напряжения смятия при стальной ступице
.
8.1Ведущий вал.
Проведем проверку прочности сечения, передавающего вращающий момент муфты к валу.
;
;
;
;
длина шпонки
;
момент на ведущем валу
;
8.2Промежуточный вал.
Проведем шпонку под колесом.
;
;
;
;
длина шпонки
;
момент на валу
;
8.3Ведомый вал.
Проведем шпонку под зубчатым колесом.
;
;
;
;
длина шпонки
;
момент на ведущем валу
;
Проведем проверку прочности сечения, передавающего вращающий момент вала зубчатого колеса к муфте.
;
;
;
;
длина шпонки
;
момент на ведущем валу
;
Условия
прочности выполнены на всех валах.
9.Уточненный расчет валов.
Уточненный
расчет состоит в определении коэффициентов
запаса прочности s
для опасных сечений и сравнении их с
допускаемыми значениями [s].
Прочность соблюдена при
.
Для изготовления всех валов принимаем сталь 40Х улучшенную с твёрдостью НВ 270.
Ведущий вал:
При
диаметре заготовки до 120 мм среднее
значение 
.
Предел
выносливости при симметричном цикле
изгиба:
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
Сечение А-А:
Это сечение рассчитывается на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
Коэффициент запаса прочности:
Где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:
При d=18
мм 
,
:
Момент сопротивления кручению
Принимаем 
,
,
.
масштабные
факторы
и
(см. табл.6,6); коэффициенты
и
Коэффициент запаса
прочности получился больше стандартного
это удовлетворяет условию, следовательно,
не имеет смысла проверять остальные
сечения, так как их диаметр был увеличен.
9.2Промежуточный вал.
Материал
вала сталь 45 нормализованная;
(см. табл. 3.3).
Пределы
выносливости
и
.
Сечение
А-А. Диаметр
вала в этом сечении равен 45мм. Концентрация
напряжений обусловлена наличием
шпоночной канавки:
и
(см. табл.8.5); масштабные факторы
и
(см. табл.8.8); коэффициенты
и
(см. с. 163 и 166).
Крутящий
момент
.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
;
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:
.
Момент сопротивления кручению:
Момент сопротивлению изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда
нормальных
напряжений изгиба:
;
среднее напряжение
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности:
Условие прочности выполнено.
Сечение
В-В.
Концентрация
напряжений обусловлена посадкой
подшипника с гарантированным натягом
и диаметром вала 35мм:
;
;
коэффициенты
и
(см. с. 163 и 166).
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
;
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
;
Суммарный изгибающий момент в сечении В-В:
;
Момент сопротивления кручению:
Момент сопротивлению изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда
нормальных
напряжений изгиба:
;
среднее напряжение
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности:
Условие прочности выполнено.