8. Расчет валов.

8.1 Расчетная схема быстроходного вала.

8.1.1 Определяем нагрузки, действующие на вал:

Составляем схемы загрузки вала

Строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях

R_A R_B

F_{t1 1}

_{38 38}

М_изг

_21,584

R_A F_r1R_B

M_изг

_70,43

M_кр

Рисунок 8.1. Схема нагружения быстроходного вала

Нагрузки в вертикальной плоскости

Изгибающий момент относительно Х

Нагрузки в горизонтальной плоскости

Изгибающий момент относительно Y

Крутящий момент

М_кр = Т₁= 70,43 Нм

Рассчитываем для сечения 1 суммарный изгибающий момент

8.1.2 Определение общих запасов прочности в опасных сечениях

; ;

Принимаем для Стали 45 нормализованной:

; ;

Для сечения 1:

при шероховатости

([3] таб.7, таб.8)

- поверхностное упрочнение не предусмотрено;

; ;

Принимаются изменения нормальных напряжений проходящими по симметричному циклу

- осевая сила отсутствует;

Принимаются изменения касательных напряжений проходящими по пульсирующему циклу

;

;

Допускается [S] = 1,7...2,5

- выносливость вала обеспечена.

8.2.3 Расчет вала на статическую прочность

Проверяем условие

для стали 45 нормализированной принимается

для сечения 1

8.2 Расчетная схема промежуточного вала

8.2.1 Определяем нагрузки, действующих на вал

Составляем схемы загрузки вала

Строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях

Вертикальная плоскость

R_A F_t2 F_t3 R_B

_{1 2}

_{57 273 195}

_271,77

_100,51

М_изг

F_a3

53,55

R_A F_r2 F_r3

_78,71

_60,9

М_изг

_8,9

_109,29

М_кр

Рисунок 8.2. Схема нагружения быстроходного вала

Нагрузки в вертикальной плоскости

Изгибающий момент относительно Х

Сечение 1

Сечение 2

Нагрузки в горизонтальной плоскости

Изгибающий момент относительно Y

Сечение 1

Сечение 2

Крутящий момент

М_кр = Т₂= 109,29 Нм

Проанализировав эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскости, приходим к выводу, что опасным является сечение 2.

Рассчитываем для сечения 2 суммарный изгибающий момент

8.1.2 Определение общих запасов прочности в опасных сечениях

; ;

Принимаем для Стали 35ХМ закаленной:

; ;

Для сечения 1:

при шероховатости

([3] таб.7, таб.8)

- поверхностное упрочнение не предусмотрено;

; ;

Принимаются изменения нормальных напряжений проходящими по симметричному циклу

;

Принимаются изменения касательных напряжений проходящими по пульсирующему циклу

;

;

Допускается [S] = 1,7...2,5

- выносливость вала обеспечена.