7. Уточнений розрахунок валів

Відомо, що нормальне напруження від згину змінюють по симетричному циклу, а дотичне від кручення від нульового (пульсуючого).

Уточнений розрахунок вала складається з визначення коефіцієнту запасу міцності S Для небезпечних перерізів вала у порівнянні їх з подібними допустимими значеннями [S].

Міцність збережена якщо: S>[S];

Розрахунок ведемо для більш підходящих небезпечних перерізів:

1. Ведучий вал

Матеріал вала – Сталь 45. Термічна обробка – покращення. Для якої: ; ;

Номінальні напруження у перерізі А-А

;

;

Максимальне еквівалентне напруження при короткочасних перенавантаженнях:

Допустиме еквівалентне напруження:

Умова статичної міцності:

2. Розрахунок вала на втомну міцність:

Вище було визначено, що найбільш небезпечним перерізом є переріз А-А вала. У цьому місці концентратором напружень є шпонковий паз, який утворюється пальцевою фрезою. Тому для перерізу А-А доцільно визначити розрахунковий коефіцієнт запасу міцності.

Оскільки у перерізі А-А є нормальні та дотичні напруження, то спочатку визначаємо та , а відтак і загальний розрахунковий коефіцієнт запасу міцності S:

Границі втоми матеріалу:

;

;

Амплітуди нормальних і дотичних напружень:

;

;

У даному випадку моменти опору перерізу вала брали з урахуванням шпонкового паза:

;

;

Середні значення нормальних і дотичних напружень:

;

- для випадку перенавантаження тільки у один бік;

Ефективні коефіцієнти концентрації напружень від шпонкового паза;

Коефіцієнт що характеризує чутливість матеріалу вала до асиметрії циклу напружень:

;

;

Коефіцієнт, що враховує вплив абсолютних розмірів перерізу вала:

;

Коефіцієнти запасу міцності за нормальними та дотичними напруженнями:

;

Загальний розрахунковий коефіцієнт запасу міцності вала:

;

Оскільки мінімальний допустимий коефіцієнт запасу міцності [S]_min = 1.5 , то втомна міцність вала у перерізі А-А забезпечується.

Коректування розміру – непотрібне.

–