4.3 Расчетная схема быстроходного вала
Под действием приложенных нагрузок расчетно-статической прочность заключается в предоставлении пластичных деформации вала.
Рисунок4.3 Расчетная схема быстроходного вала
Плоскость XOY
(4.54)
Принимаем 61
,
(4.55)
,
Уравнение моментов относиться к точке А.
(4.56)
(4.57)
(4.58)
(4.59)
Проверка
Плоскость ZOY
(4.60)
(4.61)
(4.62)
(4.61)
Проверка:
1-й участок
Сечение
I
,
При
=0
Сечение
II
Сечение
III
При
=0
2-й участок
Сечение II
Сечение III
Максимально изгибающий момент в опасном сечении
(4.62)
где краткая длина,
суммарное
сечение
Максимальная осевая сила.
(4.63)
где
осевая
сила, H
Суммарное напряжение в опасном сечение.
,
(4.64)
где
диаметр вала в опасном сечении
,
МПа
Максимальное касательное напряжение в опасном сечении
(4.65)
где максимальный крутящийся момент на быстроходном валу редуктора
МПа
Проверка статической прочности по предупреждению эластичности материала
(4.66)
где
предельно
допустимое напряжение
(4.67)
4.5 Расчет вала на выносливость
Эквивалентное число циклов переменного напряжения быстроходного вала редуктора
(4.68)
Где
показатель
степени, равен 9
Коэффициент долговечности
(4.69)
При
принимаем
Коэффициент
влияния абсолютных размеров поперечного
сечения вала. При d=20,
Коэффициент, учитывающий влияние
шероховатости поверхности вала на
выносливость
Коэффициент поверхностного упрочнения вала
Эффект коэффициента концентрации нормального и касательного напряжения
=1,3
МПа
Коэффициент чувствительный к асимметрии материала
Нормальное напряжение в опасном сечении
,
(4.70)
,
МПа
,
(4.71)
,
МПа
Касательное напряжение по нулевому циклу
(4.72)
Коэффициент запаса по нормальному напряжению
(4.73)
где
предел
прочности по нормальному напряжению,
Коэффициент прочности по касательной напряжения
(4.74)
где
предел
прочности по касательному напряжению,
Коэффициент запаса выносливости на сопротивление, усталости на совместном действии, переменных и нормальных, касательных напряжении
(4.75)
допускаемый
коэффициент прочности,
,
Если условия не выполняются, то лучше подвернуть деталь к закалке