Проверочный расчет валов на прочность
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок.
Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности.
5.1 Расчет тихоходного вала
5.1.1. Расчетная схема
В процессе проектирования были внесены уточнения в величины длин участков и сил.
Силы, действующие на вал.
Консольно действующая нагрузка.
Реакции в опорах по уравнениям приведенным в п. 4.3.1.
5.1.2. Расчет на статическую прочность
Коэффициент перегрузки
где Тmax – максимальный кратковременно действующий крутящий момент.
В расчете определяют нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении вала при действии максимальных нагрузок.
где Mmax – суммарный изгибающий момент, Mkmax=Tmax – крутящий момент, Fmax – осевая сила, W и Wk – моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, А – площадь поперечного сечения.
Частные коэффициенты запаса прочности.
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести.
Сечение 1.
Значит, вал в сечении1 прочен.
Сечение 2.
Напряжения еще меньше, чем в сечении 1, т.е. вал прочен в сечении 2.
5.1.3. Расчет на сопротивление усталости.
Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вычисляют коэффициент S.
,
где S и S - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.
Для проверочного расчета на сопротивление усталости выбираются сечения 1 и2, т.к. в сечении 1 максимальный момент и высокий ступенчатый переход, в сечении 2 посадка с натягом.
Сечение 1.
по таблицам 10.2 – 10.13 [2 c. 165-171].
Значит, вал в сечении 1 прочен.
Сечение 2.
Значит, вал в сечении 2 прочен.
Тихоходный вал прочен.
5.2 Расчет промежуточного вала на статическую прочность
Сечение 1.
Значит, промежуточный вал в сечении1 прочен.
Сечение 2.
Значит, промежуточный вал в сечении 2 прочен.
Промежуточный вал прочен по статической нагрузке.
5.3. Расчет приводного вала на статическую прочность.
Сечение 1.
Значит, приводной вал в сечении1 прочен.
Сечение 2.
Значит, приводной вал в сечении 2 прочен.
Приводной вал прочен при статической нагрузке.
2.20.Список используемой литературы
1.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «Конструирование узлов и деталей машин»:Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов.- 4-е изд., перераб. и доп.-М.: Высшая школа,
1985-416 с.,ил.
2.Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А. и др. «Курсовое проектирование деталей машин»:
учебное пособие для студентов машиностроительных вузов.-Л.: Машиностроение,
Ленингр. отделение,1984-400с., ил.
3.Решетов Д.Н. «Детали машин»:Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов.-4-е изд., перераб. и доп.-М.:Машиностроение, 1989-496с.,ил.