Проверочный расчет выходного вала

Принимается расчетная схема вала как шарнирно-неподвижная и шарнирно-подвижная балка на двух опорах. Прикладываются все действующие силы. Рассматривается действие сил в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В каждой плоскости определяются опорные реакции, строятся эпюры изгибающих моментов. Затем строится суммарная эпюра изгибающих моментов и эпюра

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

крутящих моментов. По построенным эпюрам устанавливаются опасные сечения вала.

Рисунок 3. К проверочному расчету выходного вала

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Горизонтальная плоскость:

:

:

Проверка

1432,556 – 1411 – 1233,316+ 1211,76 = 0.

Строим эпюру изгибающих моментов :

-в сечении С:

-в сечении В:

Вертикальная плоскость:

:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Проверка

- 127,92 – 538 +665,92 = 0.

Строим эпюру изгибающих моментов :

-в сечении С слева:

-в сечении С справа:

Строим суммарную эпюру изгибающих моментов :

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

-в сечении С:

-в сечении В:

Строим эпюру крутящих моментов

Т = 122510 H*мм.

Из построенных эпюр видно, что опасными являются сечения С и В.

Запас усталостной прочности в опасных сечениях

s = ³ [s] = 1,5,

где s_s = - запас сопротивления усталости только по изгибу;

s_t = - запас сопротивления усталости только по кручению.

В этих формулах:

s_-1 и t_-1 – пределы выносливости материала вала, МПа;

s _а и t _а – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, МПа;

s_m и t_m – постоянные составляющие циклов напряжений, МПа;

y_s и y_t - коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости;

К_s и К_t - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;

К_d – масштабный фактор;

К_F – фактор шероховатости.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Назначаем материал вала:

Сталь 40, s _В = 700 МПа.

s_-1 = (0,4… 0,5) s _В = 280…350 МПа. Принимаем s_-1 = 300 МПа.

t_-1 = (0,2… 0,3) s _В = 140…210 МПа. Принимаем t_-1 = 180 МПа.

Принимаем y_s = 0,1 и y_t = 0,05 (с. 264, /1/), К_d = 0,65 (рис. 15.5, /1/) и

К_F = 0,92 (рис. 15.6, /1/).

Сечение С:

d = 45 мм,

М = 78988 Н*мм,

Т = 122510 Н*мм.

Подбираем шпонку , мм.

;

;

t _а = t_m = 0,5 t_max = 3,625 МПа;

Принимаем К_s = 1,7 и К_t = 1,4 (табл. 15.1, /1/).

s_t = ;

s = ³ [s] = 1,5. Запас усталостной прочности в сечении С обеспечен.

Сечение В:

d = 40 мм,

М = 72705,6 Н*мм,

Т = 122510 Н*мм.

;

;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

t _а = t_m = 0,5 t_max = 4,8 МПа;

Принимаем К_s = 2,4 и К_t = 1,8 (табл. 15.1, /1/).

Запас усталостной прочности в сечении В обеспечен.

Дата добавления: 2015-09-04