Вычисление геометрических характеристик опасных сечений вала
Сечение 3
Сечения 4
Сечение 3
Расчет вала на статическую прочность
Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента
запаса прочности по пределу текучести в каждом из опасных сечений вала.
Сечение 3
Напряжение изгиба с растяжением (сжатием)
и
напряжения кручения
:
где KП=2.2 – коэффициент перегрузки.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:
Сечение 4
Напряжение изгиба с растяжением (сжатием)
и
напряжения кручения
:
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:
Сечение 3
Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжения кручения :
Частный коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Статическая прочность вала обеспечена: во всех опасных сечениях
Расчет вала на сопротивление усталости
Вычислим значения коэффициента запаса прочности в каждом из опасных сечений.
Сечение 3
Определим амплитуды и среднее значение цикла:
Передача момента между валом и звездочкой
осуществляется посредством призматической
шпонки. Поэтому концентратор напряжений
в этом сечении - шпоночный паз. По таблице
10.11, [1] находим эффективные коэффициенты
концентрации
и
Так
же по таблице 10.7, [1] находим коэффициенты
влияния абсолютных размеров
и
По
таблице 10.8, [1] находим коэффициенты
влияния качества поверхности
и
,
(Ra=0.8мкм);
По таблице 10.9, [1] находим коэффициент
влияния поверхностного упрочнения
(без
упрочнения);
Коэффициенты снижения предела выносливости
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении
Коэффициент влияния асимметрии цикла
где
-коэффициент
чувствительности материала к асимметрии
цикла напряжений.
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Общий коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении
Сечение 4
Определим амплитуды и среднее значение цикла:
Передача момента между валом и звездочкой осуществляется посредством призматической шпонки. Поэтому концентратор напряжений в этом сечении - шпоночный паз.
Определяя необходимые коэффициенты аналогичным способом, подсчитаем коэффициенты снижения предела выносливости
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении
Коэффициент влияния асимметрии цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям
Общий коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении
Сечение 5
Определим амплитуды и среднее значение цикла:
Для передачи момента на консольном участке вала служит шпонка. Поэтому концентратор напряжений в данном сечении – шпоночный паз.
Определяя необходимые коэффициенты аналогичным способом, подсчитаем коэффициенты снижения предела выносливости
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении
Коэффициент влияния асимметрии цикла
Коэффициенты запаса по касательным напряжениям равен коэффициенту запаса прочности в данном сечении
Сопротивление усталости вала обеспечено: во всех опасных сечениях