Расчет на сопротивление усталости
Уточненные расчеты на сопротивление
усталости отражают влияние разновидности
цикла напряжений, статических и
усталостных характеристик материалов,
размеров, формы и состояния поверхности.
Расчет выполняют в форме проверки
коэффициента S запаса
прочности, минимально допустимое
значение которого принимают в диапазоне
в зависимости от ответственности
конструкции и последствий разрушения
вала, точности определения нагрузок и
напряжений, уровня технологии изготовления
и контроля.
,
- амплитуды напряжений цикла
,
– среднее напряжение цикла
,
- коэффициенты чувствительности к
асимметрии цикла напряжений для
рассматриваемого сечения.
В расчетах валов принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, а касательные напряжения – по отнулевому циклу:
,
,
Тихоходный вал
Сечение по колесу
Суммарный изгибающий момент:
,
- пределы выносливости гладких образцов
при симметричном цикле изгиба и кручения.
,
- коэффициенты снижения предела
выносливости.
,
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений
,
- коэффициенты влияния абсолютных
размеров поперечного сечения
по табл. 10.13 [1]
,
– коэффициенты влияния качества
поверхности (
- коэффициент влияния поверхностного
упрочнения (без упрочнения)
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала:
- коэффициент чувствительности материала
к асимметрии цикла напряжений (табл.
10.2 [1])
Усталостная прочность обеспечена.
Сечение по первому подшипнику
Суммарный изгибающий момент:
, - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения.
, - коэффициенты снижения предела выносливости.
, - эффективные коэффициенты концентрации напряжений
, - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения
по табл. 10.13 [1]
, – коэффициенты влияния качества поверхности (
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (без упрочнения)
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала:
- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений (табл. 10.2 [1])
Усталостная прочность обеспечена.
Сечение по выходному валу
Суммарный изгибающий момент:
- предел выносливости гладких образцов при симметричном цикле кручения.
- коэффициент снижения предела выносливости
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений
- коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения
по табл. 10.13 [1]
– коэффициенты влияния качества поверхности (
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (без упрочнения)
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала:
- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений (табл. 10.2 [1])
Усталостная прочность обеспечена.
Проверка передачи на нагрев
Общая поверхность охлаждения корпуса редуктора приближенно определяется по рисунку 3.4 [4]:
Для удовлетворительной работы червячного редуктора, установленного на металлической раме или плите, необходимо обеспечить условие:
– коэффициент теплоотдачи (большие
значения при хороших условиях охлаждения)
– температура корпуса редуктора при
установившемся режиме работы
– температура окружающего воздуха
– коэффициент, учитывающий отвод тепла
от корпуса редуктора в металлическую
плиту или раму
- максимально допускаемая температура
нагрева масла в масляной ванне редуктора
,
следовательно проверка передачи на
нагрев выполнена и есть необходимость
предусматривать рифлёную поверхность
корпуса редуктора.