7. Перевірка міцності валів
7.1. Швидкохідний вал
Міцність вала перевіряється за гіпотезою найбільших дотичних напружень.
Оскільки швидкохідний вал виготовляється разом із шестернею, його матеріал ві-домий – сталь 45, для якої границя витривалості
σ
≈
0,43·σ
,
2. с.304
(78)
де σ - границя витривалості при симетричному навантаженні при згині, МПа;
σ - границя міцності, σ = 820 МПа (2. с.25).
Допустиме напруження згину при симетричному циклі напружень визначається за формулою:
=
·К
,
2. с.304
(80)
де
- допустимий коефіцієнт запасу міцності,
= 1 .3…3,0, приймається
=….
;
k
- коефіцієнт концентрації напружень,
k
=
1,2…2,5, приймається k
=
….;
К - коефіцієнт режиму навантаження при розрахунку на згин, К = 1…1,65,
приймається К = 1,5 .
=
МПа
Викреслюється схема навантаження вала і будуються епюри згинаючих та крут-них моментів:
- визначаються реакції опор у вертикальній площині zOy від сили F і F :
ΣМ
=
-(+)F
·а
-F
·0,5d
+Υ
·2а
= 0; 2. с.305 (81)
Υ
=
=
+
;
2. с.305 (90)
Υ =
ΣМ
=
-(+)Υ
·2а
-
F
·0,5d
+
Υ
·2а
=
0; 2. с.305 
(82)
Υ
=
+
;
2. с.306
(83)
Υ =
- реакції опор в горизонтальній площині хОy від сили F :
Х = Х = 0,5F ; 2. с.306 (84)
Х = Х = 0,5·282 =141.
- для побудови епюр визначається розмір згинальних моментів в характерних точках (перерізах) А, С, В:
- в площині уОz:
М = М = 0; 2 с.306 (85)
М
= Υ
·а
;
2. с.306
(86)
М = 73,8·102,5 = 7564,5 Н·м
М
= Υ
·а
;
2. с.306
(87)
М = 161,8·102,5 = 16584,5 Н·м
М
=
16584,5 Н·м
- в площині хОу:
М = М = 0; 2. с.307 (88)
М
=
Х
·0,5а
;
2. с.307
(89)
М = 141·0,5· 102,5 = 7,23
М
=
7,2 Н·м
- крутний момент:
Т = Т = 9,65
- вибирається коефіцієнт масштабу і будуються епюри:
Обчислюються найбільші напруження згину і кручення для небезпечного перері-зу ….. :
- сумарний
згинаючий момент:
М
=
;
2. с.308
(90)
М
=
Отже:
σ
=
=
;
2. с.308
(91)
σ
=