13.3.2 Промежуточный вал редуктора

Опасными сечениями являются сечения в точках 2 и 3 (рис. 8.2) на шестерне и под колесом с суммарными изгибающими моментами и . Диаметры вала в опасных сечениях в точке 2 , , в точке 3 – . Источником концентрации напряжений в точке 2 является наличие галтели, в точке 3 – посадка колеса с натягом и шпоночный паз.

Точка 2.

Осевой момент сопротивления сечения вала, мм³

.

Тогда

.

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала для шестерни, мм³

.

Крутящий момент на валу на промежуточном валу Н·м

Тогда

.

Коэффициент концентрации нормальных напряжений

, (13.3.11)

где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, при r = 1,6 ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, для легированной стали ;

– коэффициент влияния шероховатости, ;

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения, .

Тогда

.

Коэффициент концентрации касательных напряжений

, (13.3.12)

где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, .

Тогда

.

Пределы выносливости на изгиб в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Пределы выносливости на кручение в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

.

Точка 3.

Осевой момент сопротивления сечения вала

.

Тогда

.

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала для сечения со шпоночной канавкой

.

Тогда

.

Коэффициент концентрации нормальных напряжений

, (13.3.9)

где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, при r = 1 ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, для легированной стали ;

– коэффициент влияния шероховатости, ;

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения, .

Тогда

.

Коэффициент концентрации касательных напряжений

, (13.3.10)

где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, .

Тогда

.

Пределы выносливости на изгиб в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Пределы выносливости на кручение в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

.

13.3.3 Тихоходный вал редуктора

Опасными сечениями являются сечения в точках 2 и 3 (рис. 8.2) под подшипником и под колесом с суммарными изгибающими моментами и . Диаметры вала в опасных сечениях и . Источником концентрации напряжений в точке 2 является посадка подшипника с натягом и наличие галтели, в точке 3 – посадка колеса с натягом и шпоночный паз.

Точка 2.

Осевой момент сопротивления сечения вала, мм³

.

Тогда

.

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала для круглого сечения, мм³

.

Крутящий момент на валу на тихоходном валу Н·м

Тогда

.

Коэффициент концентрации нормальных напряжений

, (13.3.11)

где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, при r = 1,6 ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, для легированной стали ;

– коэффициент влияния шероховатости, ;

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения, .

Тогда

.

Коэффициент концентрации касательных напряжений

, (13.3.12)

где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, .

Тогда

.

Пределы выносливости на изгиб в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Пределы выносливости на кручение в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

.

Точка 3.

Осевой момент сопротивления сечения вала

.

Тогда

.

Полярный момент инерции сопротивления сечения вала для сечения со шпоночной канавкой

.

Тогда

.

Коэффициент концентрации нормальных напряжений

, (13.3.9)

где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, при r = 1,6 ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, для легированной стали ;

– коэффициент влияния шероховатости, ;

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения, .

Тогда

.

Коэффициент концентрации касательных напряжений

, (13.3.10)

где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, .

Тогда

.

Пределы выносливости на изгиб в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Пределы выносливости на кручение в расчетном сечении вала, Н/мм²

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

.

Условие прочности выполняется для каждого вала.