8. Расчет валов на динамическую нагрузку.

8.1 ТИХОХОДНЫЙ ВАЛ:

Найдем нормальное напряжение изгиба:

где, М_из = 135 Н*м – максимальный суммарный момент на валу.

d = 70мм. - минимальный диаметр вала.

_и = 3,935 МПа.

Найдем максимальное касательное напряжение, вызываемое кручением:

где, М_из = Т = 890 Н*м – момент на валу.

_к = 6,486 МПа

Найдем коэф. концентрации напряжений:

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,67+1,5-1=2

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,67+1,5-1=2

Найдем пределы выносливости в расчетном сечении вала:

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =130 МПа

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =90 МПа

Определим коэф. запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

S_=(_-1)_D /_и = 33,99

S_=(_-1)_D /_к = 13,84

Определим общий коэф. запаса прочности:

S > 2 – значит можно заключить, что вал выдержит.

8.2. СРЕДНИЙ-2 ВАЛ:

Найдем нормальное напряжение изгиба:

где, М_из = 147 Н*м – максимальный суммарный момент на валу.

d = 45мм. - минимальный диаметр вала.

_и = 16,13 МПа.

Найдем максимальное касательное напряжение, вызываемое кручением:

где, М_из = Т = 230 Н*м – момент на валу.

_к = 6,104 МПа

Найдем коэф. концентрации напряжений:

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,85+1,5-1=1,6

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,73+1,5-1=1,8

Найдем пределы выносливости в расчетном сечении вала:

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =162 МПа

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =100 МПа

Определим коэф. запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

S_=(_-1)_D /_и = 10,4

S_=(_-1)_D /_к = 16,38

Определим общий коэф. запаса прочности:

S > 2 – значит можно заключить, что вал выдержит.

8.3. СРЕДНИЙ-1 ВАЛ:

Найдем нормальное напряжение изгиба:

где, М_из = 48,2 Н*м – максимальный суммарный момент на валу.

d = 25мм. - минимальный диаметр вала.

_и = 30,8 МПа.

Найдем максимальное касательное напряжение, вызываемое кручением:

где, М_из = Т = 47,6 Н*м – момент на валу.

_к = 7,12 МПа

Найдем коэф. концентрации напряжений:

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,88+1,5-1=1,6

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,71+1,5-1=1,8

Найдем пределы выносливости в расчетном сечении вала:

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =162 МПа

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =100 МПа

Определим коэф. запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

S_=(_-1)_D /_и = 5,25

S_=(_-1)_D /_к = 14,08

Определим общий коэф. запаса прочности:

S > 2 – значит можно заключить, что вал выдержит.

8.4. БЫСТРОХОДНЫЙ ВАЛ:

Найдем нормальное напряжение изгиба:

где, М_из = 23,2 Н*м – максимальный суммарный момент на валу.

d = 14мм. - минимальный диаметр вала.

_и = 14 МПа.

Найдем максимальное касательное напряжение, вызываемое кручением:

где, М_из = Т = 9,9 Н*м – момент на валу.

_к = 39 МПа

Найдем коэф. концентрации напряжений:

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,88+1,5-1=1,6

(K_)_D=(K_/ K_D)+K_F-1 =1/0,71+1,5-1=1,8

Найдем пределы выносливости в расчетном сечении вала:

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =162 МПа

(_-1)_D=_-1./(K_)_D =100 МПа

Определим коэф. запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

S_=(_-1)_D /_и = 11,57

S_=(_-1)_D /_к = 2,77

Определим общий коэф. запаса прочности:

S > 2 – значит можно заключить, что вал выдержит.