9.Проверочный расчет валов.

9.1.Расчет на статическую прочность.

В расчете используют коэффициент перегрузки . Для большинства асинхронных двигателей .

Расчет быстроходного вала.

Дано: H, Н

Н, мм, мм

Н

Н

Н

Н, Н

Сталь 40Х: , МПа

МПа, МПа

Определяем нормальные и касательные напряжения:

где - суммарный изгибающий момент, Нм; - крутящий момент, Нм; - осевая сила, Н; и - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм³; - площадь поперечного сечения, мм².

Сечение :

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Сечение :

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Сечение :

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа

Мпа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Расчет промежуточного вала.

Дано: H, H

H, H

H, мм, мм

Нм

Н, Н

Н

Сталь 45: , МПа

МПа, МПа

Определяем нормальные и касательные напряжения:

где - суммарный изгибающий момент, Нм; - крутящий момент, Нм; - осевая сила, Н; и - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм³; - площадь поперечного сечения, мм².

Сечение :

Нм, Нм

Н

мм³, мм³

мм²

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Расчет тихоходного вала.

Дано: H, H, H

мм, Н

Н

Н, Н

Н

Н, Н

Сталь 45: , МПа

МПа, МПа

Определяем нормальные и касательные напряжения:

где - суммарный изгибающий момент, Нм; - крутящий момент, Нм; - осевая сила, Н; и - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм³; - площадь поперечного сечения, мм².

Сечение :

Нм, Нм

Н

мм³, мм³

мм²

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Сечение :

Нм, Нм

Н

мм³, мм³

мм²

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Расчет приводного вала.

Дано: Н, Н

мм

Н, Н

Н

Сталь 45: , МПа

МПа, МПа

Определяем нормальные и касательные напряжения:

где - суммарный изгибающий момент, Нм; - крутящий момент, Нм; - осевая сила, Н; и - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм³; - площадь поперечного сечения, мм².

Сечение :

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

Сечение :

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

- статическая прочность обеспечена.

9.2.Расчет тихоходного вала на сопротивление усталости.

Дано: H, H, H

мм, Н

Н

Н, Н

Н

Н, Н

Сталь 45: , МПа

МПа, МПа

МПа, МПа,

Сечение :

Напряжения:

где - результирующий изгибающий момент, Нм; - крутящий момент, Нм; и - моменты сопротивления сечения вала при изгибе и кручении, мм³.

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа, МПа

Пределы выносливости вала:

где и - коэффициенты снижения предела выносливости.

;

где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений; и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; и - коэффициенты влияния качества поверхности; - коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

;

;

Коэффициент влияния ассиметрии цикла:

Вычисляем коэффициент:

где и - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.

;

Сечение :

Напряжения:

где - результирующий изгибающий момент, Нм; - крутящий момент, Нм; и - моменты сопротивления сечения вала при изгибе и кручении, мм³.

Нм, Нм

мм³, мм³

МПа, МПа

Пределы выносливости вала:

где и - коэффициенты снижения предела выносливости.

;

где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений; и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; и - коэффициенты влияния качества поверхности; - коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

;

;

Коэффициент влияния ассиметрии цикла:

Вычисляем коэффициент:

где и - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.

;