Расчет сложного сечения вала на статическую прочность и выносливость (Программа «вал-фс» )

^{Программа позволяет производить расчет запасов статической прочности запасов усталостной прочности (выносливости) сечении сплошного вала при изгибе, кручении и совместимости действии изгиба и кручения в соответствии с методикой, изложенной в [11] . В сечении может быть галтель, выточка, шлицы или шпонка (шпонки).}

^{Исходные данные}

^М₁^{- изгибающий момент в проверяемом сечении, Нм;}

^М₂^{-крутящий момент в проверяемом сечении, Нм;}

^{S- предел прочности материала вала, МП(таблица 6);}

^D_2, ^D₁^{-минимальный, максимальный диаметры в сечении вала, мм}

^{(рисунок 5….3);}

^{В- ширина шлица или шпонки, мм. Если в проверяемом сечении галтель или выточка, то эта величина, то эта величина в расчете не участвует, но вводить ее в ЭВМ необходимо. Удобнее брать В=0°;}

^{Т- высота шпонки, мм. В случаях галтели, выточки или шлицев эта величина также не учувствует, но вводится в ЭВМ ее обязательно. Лучше принять Т=0°;}

^{R-для случаев галтели и выточки является радиусом галтели или выточки, мм (рис.7,8), а для шлицев и шпонок некоторый признак:}

^{для шлицев: R=1- если шлицы прямобочного профиля;}

^{R=2- если шлицы эвольвенты;}

^{для шпонок R=1-если шпоночная канавка нарезана торцевой фрезой;}

^{R=2- если дисковой фрезой;}

^{С - код марки стали(таблица 5),необходимо для вычисления пределов текучести σ}_т ^{и τ}_т ^{в зависимости от предела прочности σ}_в ^;

^{Х - признак концентратора напряжений в сечении вала: Х=1-если в проверяемом сечении}

^{Х=2- выточка}

^{Х=3- шлицы}

^{Х=4- если в сечении одна или несколько шпонок}

^{Z- число шлицев или шпонок в сечении. В случае галтели или выточки - любое число}

^{При необходимости расчета вала без концентратора напряжений берется случай галтели, приняв D}₂^=D₁^{, а радиус возможно больше, например R=9999,9}

^{Результаты расчета}

^N₁^{- запас статической прочности при учете только изгиба}

^N₂ ^{- запас статической прочности при учете только кручения}

^N₃ ^{- общий запас статической прочности, при совместном действии изгиба и кручения}

^N₄ ^{-запас усталостной прочности (выносливости) при учете только изгиба}

^N₅ ^{- запас усталостной прочности при учете только кручения}

^{N - общий запас усталостной прочности при совместном действии изгиба и кручения}

^{Запас прочности не должен быть ниже 1,3…1,5.Меньшее значение сталей с повышенной пластичностью}

^{Таблица 5 – Кодировка марки сталей}

Марка стали	30	35	40	50	55	30Х	40Х	45Х	40ХН	45ХН
Обозначение	30	35	40	50	55	40	30	50	35	45

^{Таблица 6 – Предел прочности материалов}

Марка стали	Твердость НВ	Σв МПа	Термообработка
30	140 160 170	510 540 590	t=6000 t=5000 отпуск t=4000
	179	470	Нормализация
35	150 170 200	550 640 690	Отпуск
	185	510	Нормализация
40	190 200	690 735	Нормализация
	210 240	520 630	Отпуск
45	200 240 270	550 785 830	Нормализация
50	230 190	735 610	Нормализация
	250 300	845 870	Отпуск
55	260 229	330 650	Отпуск Нормализация
30Х	187 212	880 590	Нормализация Отпуск
40Х	200 240 270	716 685 880	Отпуск
	217 217	845 980	Улучшение Нормализация
45Х	400 370 300	1470 1275 980	Отпуск
	230	830	Улучшение
40ХН	240 270	800 900	Отпуск
	217	980	Нормализация
45ХН	207	985	Нормализация

^{Методика расчета}