СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
8.Уточненный расчет валов
8.1 Ведущий вал
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с допускаемыми значениями
[s]. Прочность соблюдена при s [s]. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1] в |
780МПа |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пределы выносливости: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
0,43 |
в |
0,43 780 335МПа |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
0,58 |
1 |
0,58 335 193МПа |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям изгиба
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
m |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
m |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По таблице 8.5[1] принимаем |
k |
1.77; k |
1,68 ; 0.1 |
||||||||
По таблице 8.8[1] принимаем |
0,9 ; |
0,8 ; 0.15 |
|||||||||
Момент сопротивления кручению по таблице 8.5[1]:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
b t |
d t |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
К НЕТТО |
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
2d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
при d=25 мм; b=8 мм; t1=4 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
|
b t |
d t |
|
2 |
|
|
3,14 25 |
3 |
|
|
8 |
4 25 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.8 10 |
3 |
|
|
3 |
|||||||||||||||||||
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|||||||||||||
КНЕТТО |
|
|
16 |
|
|
|
|
2d |
|
|
|
16 |
|
|
|
2 25 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Момент сопротивления изгибу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
|
b t |
d t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
НЕТТО |
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
2d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
При d=25 мм; b=8 мм; t1=6 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
|
b t |
d t |
2 |
|
|
3,14 |
25 |
3 |
|
|
8 |
4 25 4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.25 10 |
3 |
|
|
3 |
|
||||||||||||||||
W |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|||||||||||
НЕТТО |
|
32 |
|
|
|
|
2d |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
2 25 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Изгибающий момент в сечении А-А
M |
А А |
|
|
|
My=0; M
M |
2 |
M |
2 |
|
|
||
|
|
X |
|
|
Y |
|
|
|
F |
100.5 737,3 100.5 74 10 |
3 |
Н мм |
|||
X |
|
||||||
|
|
m1 |
|
|
|
|
|
MА-А=МX
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
|
|
|
|
|
T |
|
65,5 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,7МПа |
||
|
|
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
m |
|
2W |
|
2 2.8 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
КНЕТТО |
|
|
|
|
|
Амплитуда нормальных напряжений:
|
|
|
M |
|
|
74 10 |
3 |
|
|
|
|
|
А А |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
W |
|
|
|
1.25 10 |
3 |
|
|
|
|
НЕТТО |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
59,2МПа
,
Составляющая постоянных напряжений:
|
|
|
4F |
|
4 751,4 |
1,53MПa |
|||
|
|
a |
|
|
|||||
m |
d |
2 |
3.14 25 |
2 |
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
тогда
s |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
335 |
|
|
2.87 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,77 |
59.2 0.15 |
1.53 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
m |
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
193 |
|
|
7,5 |
||
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
1,68 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
v |
|
m |
|
11,7 |
0,1 |
11,7 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
s |
s |
|
s |
|
|
2,87 7,5 |
2,68 [s] 2,5 |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
s |
2 |
s |
2 |
|
2,87 |
2 |
7,5 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В
принимаем
k |
|
1.77; k |
|
1,68 |
|
|
|
||
|
|
0,85 ; |
|
0,73 |
|
|
|
||
Момент сопротивления кручению при d=40.3 мм:
|
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
3,14 |
40.3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
W |
|
|
|
|
|
|
|
12.8 10 |
3 |
мм |
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
К |
|
|
16 |
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Момент сопротивления изгибу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
d |
3 |
|
|
|
3,14 40.3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
W |
|
|
|
|
|
|
6.4 |
10 |
3 |
мм |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Изгибающий момент в сечении B-B |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
M |
|
|
|
|
|
M |
2 |
|
M |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
B B |
|
|
|
|
|
X |
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
M |
|
|
R |
|
|
|
56.5 2108,7 56.5 119 10 |
3 |
Н мм |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
X |
|
X 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
M |
|
|
R |
|
|
129 F |
|
|
d |
1 |
|
392,9 |
129 751,4 |
53,3 |
|
31 10 |
3 |
Н мм |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
Y |
|
|
|
Y1 |
|
|
|
|
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
M |
|
|
|
|
|
119 |
|
31 |
|
12310 |
|
H мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
v m |
T |
|
|
65,5 103 |
2,6МПа |
1 |
|
|
|||
2W |
|
2 12.8 103 |
|||
|
K |
|
|||
|
|
|
|
||
Амплитуда нормальных напряжений:
|
|
M |
|
|
123 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
v |
|
|
В В |
|
|
|
19,2МПа , |
|
W |
6.4 10 |
3 |
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
m величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
s |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
335 |
8.4 |
|
|
k |
v |
m |
|
1,77 |
19.2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,85 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
s |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
193 |
30.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,68 |
2.6 |
0,1 2.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
m |
|
0,73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
s |
s |
|
s |
|
|
8.4 30.9 |
8.1 [s] 2,5 |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
s |
2 |
s |
2 |
|
8.4 |
2 |
30.9 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Условие прочности выполнено.
8.2Промежуточный вал
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
|
в |
780МПа |
|
|
1 0,43 в 0,43 780 335МПа
1 0,58 1 0,58 335 193МПа
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с
гарантированным натягом |
|
|
||
принимаем k |
1,77 ; k |
1,68 |
||
|
|
0,88 ; |
|
0,77 |
|
|
|
||
Момент сопротивления кручению при d=30 мм:
|
|
|
d 3 |
3,14 303 |
|
W |
К |
|
|
|
5.3 103 мм3 |
|
|||||
|
|
16 |
16 |
|
|
|
|
|
|
||