Пример 11. Кпд 7. Проверочный расчет ведомого вала

назад в оглавление

7 Проверочный расчёт ведомого вала редуктора на сопротивление усталости

7.1 Материал вала

Принимаем сталь Ст5, диаметр заготовки любой, твёрдость не ниже 190 HB, предел прочности предел выносливости при симметричном цикле изгиба и кручении [3].

2. Эпюры изгибающих и крутящих моментов для ведомого вала

7.2.1 Вертикальная плоскость

Рисунок 1

7.2.2 Горизонтальная плоскость

Рисунок 2

7.2.3 Изгиб от силы

Рисунок 3

7.2.4 Кручение

Рисунок 4

7.2.5 В соответствии с эпюрами предположительно устанавливаем опасные сечения вала, которые подлежат расчёту

Таких сечений два:

1 – 1 под серединой ступицы колеса со шпоночным пазом;

2. – 2 под подшипником В на шейке вала

2. Сечение 1 – 1

7.3.1 Суммарный изгибающий момент в сечении

Крутящий момент

7.3.2 Осевой момент сопротивления сечения с учётом шпоночного паза

(смотри ссылку)

7.3.3 Полярный момент сопротивления сечения

(смотри ссылку)

7.3.4 Амплитуда нормальных напряжений

7.3.5 Амплитуда касательных напряжений

7.3.6 Коэффициенты концентрации напряжений для сечения 1 – 1, обусловленных наличием шпоночного паза

где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений для вала со шпоночным пазом:

- для концевой фрезы; (смотри ссылку)

при ;

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения детали:

(смотри ссылку)

при изгибе при кручении

- коэффициент влияния шероховатости поверхности при

(смотри ссылку)

7.3.7 Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

7.3.8 Результирующий коэффициент запаса прочности сечения 1 – 1

Прочность сечения 1 – 1 на усталость обеспечена

2. Сечение 2 – 2

7.4.1 Суммарный изгибающий момент в сечении

7.4.2 Осевой момент сопротивления сечения

7.4.3 Полярный момент сопротивления сечения

7.4.4 Амплитуда нормальных напряжений

7.4.5 Амплитуда касательных напряжений

7.4.6 Коэффициенты концентрации напряжений для сечения 2 – 2

,

где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений в местах напрессовки подшипников при d_n2 = 55 мм;

(Смотри ссылку)

7.4.7 Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

7.4.8 Результирующий коэффициент запаса прочности

Прочность сечения 2 – 2 на усталость обеспечена

Так как прочность вала на усталость обеспечена, то его диаметры и выбранный материал оставляем без изменения.