X. Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические с скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78 (табл.8.9 [1]).

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Шпонки: , ,

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [ σ_см ] = 100 – 120 МПа.

Проверка на смятие (по формуле 8.21 [1]):

Ведущий вал:

Шпонка 1(на выходном конце вала):

Момент на ведущем валу:

Шпонка 2(под шестернёй):

Ведомый вал:

Шпонка 3(на выходном конце вала):

Момент на ведущем валу:

Шпонка 4(под колесом):

XI. Уточнённый расчёт валов

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s [s].

Материал валов – сталь 45 нормализованная; =570 МПа (по табл. 3.3 [1]).

Пределы выносливости:

Ведущий вал:

Рассмотрим 2 сечения: а) под подшипниками и б) под шпоночной канавкой.

а) концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления сечения:

Амплитуда нормальных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

где (табл. 8.7 [1])

Полярный момент сопротивления:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

По табл. 8.7 [1] , коэффициент .

Коэффициент запаса прочности:

рекомендовано но не менее 1,5 1,7.

б) концентрация напряжения вызвана наличием шпоночной канавки.

Полярный момент сопротивления:

Касательные напряжения:

Произведём расчёт прочности по нормальным напряжениям. Изгибающий момент

в сечении от консольной нагрузки

Ведомый вал:

Будем рассматривать сечение под зубчатым колесом:

Здесь действует изгибающий момент:

Момент сопротивления сечения:

Амплитуда нормальных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

где (табл. 8.7 [1])

Полярный момент сопротивления:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

По табл. 8.7 [1] коэффициент

Коэффициент запаса прочности:

Дата добавления: 2015-08-17