9.2 Расчет промежуточного вала на сопротивление усталости

M=1793 Н∙м– изгибающий момент;

T=556 Н∙м– крутящий момент;

D = 65 мм;

Материал вала Сталь 45.

Опасный участок – центральный шпоночный паз.

Определим расчётный коэффициент запаса прочности Sи сравним его с допускаемым значением [S], принимаемым обычно 1,3…2,1

где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям определяем по зависимостям

Амплитуду напряжений цикла в опасном сечении находим по формулам

Моменты сопротивления сплошного круглого сечения

Отсюда находим

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении

где - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгибы и кручения для стали 45

Значения - коэффициентов концентрации напряжений для данного сечения вала находят по зависимостям

где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, определяющиеся по таблицам

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, определяющийся по таблице

- коэффициент влияния шероховатости

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (если поверхность вала не упрочняется , то )

Далее находим по уже имеющимся формулам:

По полученным значениям найдём

Затем вычислим коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям

Теперь определим расчётный коэффициент запаса прочности S

S=3,74

Полученный коэффициент запаса прочности больше допускаемого значения, значит условие на сопротивление усталости выполнено.

9.2 Расчет промежуточного вала на сопротивление усталости

M=2806 Н∙м– изгибающий момент;

T=687 Н∙м– крутящий момент;

D = 70 мм;

Материал вала – Сталь 45

Опасный участок – опора под подшипник.

Определим расчётный коэффициент запаса прочности Sи сравним его с допускаемым значением [S], принимаемым обычно 1,3…2,1

где - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям

Амплитуду напряжений цикла в опасном сечении определим по формулам

Моменты сопротивления для сечений с пазом для призматической шпонки найдём по ГОСТ 23360-78

Отсюда находим

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении

где - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгибы и кручения для стали 40ХН

Значения - коэффициентов концентрации напряжений для данного сечения вала находят по зависимостям

где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, определяющиеся по таблицам

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, определяющийся по таблице

- коэффициент влияния шероховатости

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (если поверхность вала не упрочняется , то )

Далее находим по уже имеющимся формулам:

По полученным значениям найдём

Затем вычислим коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям

Теперь определим расчётный коэффициент запаса прочности S

S=2,35

Полученный коэффициент запаса прочности больше допускаемого значения, значит условие на сопротивление усталости выполнено.

Список используемой литературы

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984. – 334 с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. – 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестоковой. – М.: Машиностроение, 2001. - 920с.: ил.

3. Детали машин. Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие / Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда. – М.: Высш. шк., 2004.-309 с.: ил.

4. Атлас конструкций узлов и деталей машин: Учеб. пособие / Б.А.Байков, А.В.Клыпин, И.К.Ганулич и др. Под ред. О.А.Ряховского. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2007. – 384 с.: ил.