5.3 Проверочный расчет валов на выносливость
5.3.1 Расчетная схема входного вала.
Определяем напряжения, действующие на вал:
Определяем усилие, действующее в зацеплении:
при этом
где Т – передаваемый момент d – диаметр делительной окружности.
Составим схему загрузки вала, строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях и эпюру крутящего момента:
Опорные реакции
Горизонтальная плоскость
Проверка
Вертикальная плоскость
Проверка
Проанализировав эпюры определяем что опасные сечением является b-b (в центре между шестернями).
Для сечения b-b
Н
мм
Н
мм
Определяем общие запасы прочности в опасном сечении
Принимается для стали 45 нормализованной:
Сечение b-b (круг диаметром 25 мм)
Для вала шестерни
при шероховатости
впадин
поверхностное
упрочнение не предусмотрено
Принимаются изменения нормальных напряжений как происходящие по симметричному циклу
Принимаются
изменения нормальных напряжений как
происходящие по пульсирующему циклу
Допускается
– выносливость
вала в сечении b-b
обеспечена.
5.3.2Расчетная схема промежуточного вала.
Определяем напряжения, действующие на вал:
при этом
где Т – передаваемый момент d – диаметр делительной окружности.
Составим схему загрузки вала, строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях и эпюру крутящего момента:
Опорные реакции
Горизонтальная плоскость
Проверка
Вертикальная плоскость
Проверка
Проанализировав эпюры определяем что опасные сечением является b-b (в центре между шестернями).
Для сечения b-b
Определяем общие
запасы прочности в опасном сечении
Принимается для стали 45 нормализованной:
Сечение b-b (круг диаметром 30 мм)
Для вала шестерни
при шероховатости впадин
поверхностное упрочнение не предусмотрено
Принимаются изменения нормальных напряжений как происходящие по симметричному циклу
Принимаются изменения нормальных напряжений как происходящие по пульсирующему циклу
Допускается
– выносливость вала в сечении b-b обеспечена.
5.3.3 Расчетная схема тихоходного вала
Определяем нагрузки, действующих на вал
при этом
где Т – передаваемый момент d – диаметр делительной окружности.
Составим схему загрузки вала, строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях и эпюру крутящего момента:
Опорные реакции
Горизонтальная плоскость
Проверка
Вертикальная плоскость
Проверка
Проанализировав эпюры определяем что опасные сечением является b-b.
Для сечения b-b
Определение общих запасов прочности в опасных сечениях
; 
; 
Принимаем для Стали 35ХМ закаленной:
; 
;
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.
Рисунок 8.1- Схема загрузки входного вала
Рисунок 8.2 – Схема загрузки промежуточного вала
Рисунок 8.3- Схема загрузки выходного вала
