6.11 В качестве первого опасного сечения выбираем шпоночный паз

Рисунок 4.6 – Эскиз опасного сечения.

Исходные данные для проверочного расчета вала:

= 488 Н×м – вращающий момент на валу,

=36 мм - диаметр конца вала под соединительную муфту,

Н×м – суммарный изгибающий момент в опасном сечении,

Общий коэффициент запаса прочности:

; (6.24)

где – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

– коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

[n]- требуемый коэффициент запаса прочности, [n]=1,5…2,5.

; (6.25)

; (6.26)

где – предел выносливости при симметричном цикле изгиба, МПа; для легированной стали , ;

– предел выносливости на кручение, МПа, , ;

– эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении; (по таблице 1.16 [4]);

– масштабные коэффициенты для нормальных и касательных напряжений; (по таблице 1.16 [4]);

– средние напряжения циклов при изгибе и кручении, МПа,

– амплитуды циклов нормальных и касательных напряжений, МПа,

где ; - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

(6.27)

; (6.28)

,

где глубина шпоночного паза на валу, мм;

ширина шпоночного паза, мм.

– коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений; По таблице 1.8[3] .

;

. Условие прочности выполнено, так как .

6.12 В качестве второго опасного сечения выбираем переход вала от одного диаметра к другому с галтелью в месте установки подшипника

Рисунок 4.6 – Эскиз опасного сечения.

Исходные данные для проверочного расчета вала:

Т₁ = 488 Н×м – вращающий момент на валу,

=36 мм - диаметр конца вала под муфту,

=45 мм - диаметр под подшипники,

Н×м – суммарный изгибающий момент в опасном сечении,

r = 2,5 мм – радиус галтели.

Общий коэффициент запаса прочности:

; (6.29)

где – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

– коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

[n]- требуемый коэффициент запаса прочности, [n]=1,5…2,5.

; (6.30)

; (6.31)

где – предел выносливости при симметричном цикле изгиба, МПа; для легированной стали , ;

– предел выносливости на кручение, МПа, , ;

– эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении; , (по таблице 1.16 [4]);

– масштабные коэффициенты для нормальных и касательных напряжений; (по таблице 1.16 [4]);

– средние напряжения циклов при изгибе и кручении, МПа,

– амплитуды циклов нормальных и касательных напряжений, МПа,

МПа,

, (6.32)

МПа,

; (6.33)

– коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений; По таблице 1.8[3] , .

;

;

.

. Условие прочности выполнено, так как .

6.13 В качестве третьего опасного сечения выбираем переход вала от одного диаметра к другому с галтелью в месте установки шкива, так как суммарный изгибающий момент в этом сечении максимален.

Рисунок 4.6 – Эскиз опасного сечения.

Исходные данные для проверочного расчета вала:

Т₁ = 488 Н×м – вращающий момент на валу,

=55 мм - диаметр вала ,

Н×м – суммарный изгибающий момент в опасном сечении,

r = 2,5 мм – радиус галтели.

Общий коэффициент запаса прочности:

; (6.34)

где – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

– коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

[n]- требуемый коэффициент запаса прочности, [n]=1,5…2,5.

; (6.35)

; (6.36)

где – предел выносливости при симметричном цикле изгиба, МПа; для легированной стали , ;

– предел выносливости на кручение, МПа, , ;

– эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении; , (по таблице 1.16 [4]);

– масштабные коэффициенты для нормальных и касательных напряжений; (по таблице 1.16 [4]);

– средние напряжения циклов при изгибе и кручении, МПа,

– амплитуды циклов нормальных и касательных напряжений, МПа,

МПа,

, (6.37)

МПа,

; (6.38)

– коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений; По таблице 1.8[3] , .

;

.

. Условие прочности выполнено, так как .

7 РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ

Подшипники являются опорами вращающихся осей и валов. При проектировании той или иной машины их подбирают из числа выпускаемых типоразмеров.