10.2 Расчетная схема для промежуточного вала

Расстояние между стенками корпуса и зубчатыми колесами определяем исходя из рекомендаций равным 11 мм.

В нашем случае эти координаты соответствуют размерам , , , определяемым графически или рассчитываемым по формулам

мм

мм

мм

мм

Что соответствует графическим данным.

10.3 Определение реакций и построение эпюр изгибающих моментов в вертикальной плоскости

Уравнение равновесия моментов сил, действующих на вал в вертикальной плоскости относительно опоры А:

Из уравнения определяем реакцию в опоре B:

Уравнение равновесия всех сил, действующих на вал в вертикальной плоскости, реакцию в опоре А:

Значения изгибающих моментов в вертикальной плоскости в сечениях :

Н∙м

Н∙м

Н∙м

Н∙м

По полученным значениям изгибающих моментов строим эпюру.

10.4 Определение реакций и построение эпюр изгибающих моментов горизонтальной плоскости

Уравнение равновесия моментов сил, действующих на вал в горизонтальной

плоскости относительно опоры А:

Из уравнения определяем реакцию в опоре B:

Уравнение равновесия всех сил, действующих на вал в горизонтальной плоскости, реакцию в опоре А:

Значения изгибающих моментов в вертикальной плоскости в сечениях :

Н∙м

Н∙м

По полученным значениям изгибающих моментов строим эпюру.

10.5 Определение суммарного изгибающего момента в опасных сечениях

Существует 3 опасных сечения так как в них изгибающий момент максимален и в них имеется концентраторы напряжений шпоночные пазы.

Суммарный изгибающий момент в опасном сечении :

Н∙м

Н∙м;

Н∙м;

10.6 Определение суммарных реакций в опорах а и b

Суммарная реакция в опоре А:

Н;

Суммарная реакция в опоре В:

Н

Осевые усилия в опорах не возникают, равны нулю.

Рисунок 3. Расчетная схема для промежуточного вала

10.7 Определение фактического запаса усталостной прочности вала в сечении I

Фактический запас прочности вычислим по формуле:

где - запас сопротивления по деформации изгиба,

– запас сопротивления по кручению,

Расчет выполняется по номинальной нагрузке, циклы напряжения принимаем симметричными для напряжения изгиба и кручения

- среднее напряжение кручения;

МПа

- амплитуда нормальных напряжений;

МПа

- предел выносливости по нормальным напряжениям, табл. 8.8 [3,c.300]

- эффективный коэффициент концентрации напряжения выбираем согласно таблице 15.2 [4, c. 321];

- масштабный коэффициент выбираем согласно рис. 15.5 [3, c. 301];

– коэффициент качества поверхности, выбираем согласно рис. 15.6 [3, c. 301]

– коэффициент чувствительности материала к нормальным напряжениям выбираем согласно [3, c. 300] для легированных сталей;

– среднее напряжение для симметричного цикла напряжения принимаем равным нулю;

МПа – предел выносливости по касательным напряжениям [3, c. 300];

МПа – предел прочности [3, c. 162];

– эффективный коэффициент концентрации напряжения [4, c. 321] ;

– коэффициент чувствительности материала к касательным напряжениям [3, c. 300];

Тогда запас сопротивления по деформации изгиб

запас сопротивления по кручению,

Условие по запасу усталостной прочности выполняется, так как

Так как условие выполняется, то расчет на жесткость не проводим. В опасных сечениях I, III работоспособность обеспечена.