Уточненный расчет ведущего вала

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

Материал валов выбираем – сталь 45 улучшенная; s_в=690 МПа – предел прочности.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба определяем по формуле:

s_-1=0,43´s_в =0,43´690≈296 МПа, (65)

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений определяем по формуле:

τ_-1 ≈ 0,58×σ_-1=0,58×296≈172 МПа, (66)

У ведущего вала определять коэффициент запаса прочности в нескольких сечениях нецелесообразно; достаточно выбрать одно сечение с наименьшим коэффициентом запаса, а именно сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерни. В этом опасном сечении действуют максимальные изгибающие моменты М_у и М_х и крутящий момент Т_z=Т₁.

Концентрация напряжений вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал.

Изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях определяем по формуле:

М_у=R_х2´с₁=1157´95=110´10³ Н мм, (67)

М_х= R_у2´с₁=320´95=30,4´10³ Н мм, (68)

Суммарный изгибающий момент определяем по формуле:

, (69)

Н мм.

Момент сопротивления сечения определяем по формуле:

, (70)

где d_П1 – диаметр подшипника, мм.

мм³.

Амплитуду нормальных напряжений определяем по формуле:

, (71)

где W - Момент сопротивления сечения, мм³;

M – Суммарный изгибающий момент, Н мм.

МПа.

Коэффициент запаса прочности но нормальным напряжениям определяем по формуле:

, (72)

По таблице 8.7 определяем »3

Полярный момент сопротивления определяем по формуле:

мм³, (73)

Амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений определяем по формуле:

МПа, (74)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определяем по формуле:

, (75)

По таблице 8.7 , (76)

Коэффициент y_t=0,1.

.

Коэффициент запаса прочности определяем по формуле:

, (77)

Для обеспечения прочности коэффициент запаса прочности должен быть не меньше [s]=1,5¸1,7. Учитывая требования жесткости, рекомендуют [s]=2,5¸4,0. Полученное значение s=3,6 достаточно.

Дата добавления: 2015-07-26