6.1.2 Промежуточный вал

1415

1330

288

-25,4

-489,9

1408

1322

247

284

a

b

c

B

A

D

C

75,6

88,5

251

-1322

-235

Определение реакций в опорах

Вертикальная плоскость ZOX

Горизонтальная плоскость YOX

Расчет изгибающих моментов

Вертикальная плоскость ZOX

Участок АС

Участок СD

Участок BD

Горизонтальная плоскость YOX

Участок АС

Участок СD

Участок BD

Суммарный изгибающий момент

Участок АС

Участок СD

Участок DB

Вращающий момент

Эквивалентный момент по третьей теории прочности

Участок АС

Участок СD

Участок DB

Определение коэффициента запаса прочности

Вал из легированной стали 40ХН ГОСТ 4543-71, термообработка улучшение + закалка ТВЧ, твердость сердцевины 269…302 НВ, твердость поверхности 48…53 HRC, предел выносливости , предел текучести .

В точке С

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

,

где - предел выносливости стали при симметричном цикле изгибе;

- масштабный фактор для нормальных напряжений;

- коэффициент;

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

- коэффициент;

- амплитуда цикла нормальных напряжений;

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений,

,

где - предел выносливости для стали 40ХН,

,

где - осевая нагрузка на вал;

d = 40 мм – диаметр вала,

,

где М=211,4 Нм – максимальный изгибающий момент;

W_нетто – момент сопротивления вала изгибу,

,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

,

где - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения;

- масштабный фактор для касательных напряжений;

- коэффициент;

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

- коэффициент;

- амплитуда цикла касательных напряжений;

- среднее напряжение цикла касательных напряжений,

,

,

где - момент сопротивления кручению;

Т=162,5Нм – вращающий момент,

Коэффициент запаса прочности

,

где - допускаемый коэффициент запаса прочности,

В точке D

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

,

где - предел выносливости стали при симметричном цикле изгибе;

- масштабный фактор для нормальных напряжений;

- коэффициент;

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

- коэффициент;

- амплитуда цикла нормальных напряжений;

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений,

,

где - предел выносливости для стали 40ХН,

,

где - осевая нагрузка на вал;

d = 36 мм – диаметр вала,

,

где М=55,61 Нм – максимальный изгибающий момент;

W_нетто – момент сопротивления вала изгибу с учетом двух шпоночных пазов,

,

где - ширина шпоночного паза;

- заглубление шпонки в вал,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

,

где - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения;

- масштабный фактор для касательных напряжений;

- коэффициент;

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

- коэффициент;

- амплитуда цикла касательных напряжений;

- среднее напряжение цикла касательных напряжений;

,

,

где - момент сопротивления кручению с учетом двух шпоночных пазов;

Т=162,5Нм – вращающий момент

Коэффициент запаса прочности

,

где - допускаемый коэффициент запаса прочности,