12.1 Опасные сечения вала

Эквивалентные напряжения в сечениях вала

Изгибающие моменты находим по эпюре суммарных изгибающих моментов

в сечении 1:

Крутящие моменты в намеченных сечениях вала определяем по эпюре крутящих моментов:

Моменты сопротивления сечений вала при изгибе и кручении:

в сечении 1 конец вала диаметром ослаблен канавкой глубиной h=0,25мм.

Номинальные напряжения изгиба и кручения в сечениях вала:

Эквивалентные напряжения в сечениях вала по четвертой (энергетической) теории прочности:

12.2 Расчет вала на сопротивление пластическим деформациям

Расчет вала на сопротивление пластическим деформациям выполняем по сечению 1, в котором возникает наибольшее эквивалентное напряжение.

Напряжение в опасном сечении вала при кратковременной перегрузке(Кп=2,2):

Коэффициент запаса по пределу текучести материала вала:

Допускаемое значение коэффициента по пределу текучести определяем по пластичности ( ) материала вала, применяя линейную интерполяцию:

Условие прочности вала по сопротивлению пластическим деформациям выполняется:

Опасные по усталости сечения вала.

Для расчета вала на сопротивление усталости выбираем сечение 1.

Выбор сечения 1 обусловлен тем, что большие номинальные напряжения в нем сочетаются с концентрацией напряжений от ступенчатого перехода с канавкой.

Расчет вала на сопротивление усталости сечения вала:

Средние напряжения цикла и амплитуды напряжений:

Коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения(табл.3.3):

Эффективные коэффициенты концентраций напряжений в ступенчатом переходе с радиусом закругления r=2 мм, t=2,2 мм (табл. 2.2)

Для

при изгибе

при кручении

Отношение коэффициентов, учитывающих снижения сопротивления усталости вала:

при изгибе:

для давления в посадке

при кручении:

Коэффициент влияния шероховатости поверхности канавки:

при изгибе:

при кручении:

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения для участка вала без упрочнения

Коэффициент влияния среднего напряжения цикла соответственно при изгибе и кручении:

Пределы выносливости гладких образцов из стали 45 при изгибе и кручении с симметричными циклами по таблице 3.1:

Коэффициент запаса прочности:

по нормальным напряжениям

по касательным напряжениям

Коэффициент запаса прочности по усталости при совместном действии напряжений изгиба и кручения:

Допускаемое значение коэффициента запаса прочности по усталости

Условие прочности сечения 1 по сопротивлению усталости выполняется:

13. Выбор муфты

^{Для соединения выходного конца вала редуктора и вала электродвигателя}

^{применяют устройства, так называемые муфтой..}

^{Согласно заданию для этого цели применено муфта упругая с торообразной оболочкой.}

^{Муфты получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Они обладают достаточной податливостью, позволяющей компенсировать значительную несоосность валов. Кроме того, к ним не предъявляются требования малого момента инерции.}

Муфта упругая с торообразной оболочкой 250-1-40-1-У2 ГОСТ 20884-93;

d = 25 ; Т=80 Н∙м

Консольная сила на тихоходном валу:

= 80√Т2 = 80­­√82,9 = 600 Н