Расчет тихоходного вала на сопротивление усталости.

В опасном сечении I–I определяем запасы усталостной прочности и сравниваем их с допускаемыми. Определяем запас усталостной прочности по изгибу

(5.2.19)

и кручению

(5.2.20)

где s_-1 = (0,4–0,5) s_в – предел контактной выносливости при изгибе, МПа;

t_-1 = (0,2–0,3) s_в – предел контактной выносливости при кручении, МПа;

s_а и t_а – амплитуда цикла при изгибе и кручении.

При симметричном цикле и работе вала без реверса s_а = s_uзг; s_m = 0.

t_m = t_а = 0,5 t_кр, МПа.

s_uзг – напряжение изгиба в рассматриваемом сечении, МПа;

t_кр – напряжение кручения в рассматриваемом сечении, МПа.

, МПа (5.2.21)

, МПа (5.2.22)

W_{s (нетто)} – момент сопротивления сечения вала при изгибе;

W_{t (нетто)} – момент сопротивления сечения вала при кручении.

Для опасного сечения вала со шпоночной канавкой

,мм³ (5.2.23)

,мм³ (5.2.24)

где d_к – диаметр вала под колесом, м;

К_s – эффективный коэффициент концентраций напряжений при изгибе;

К_t – эффективный коэффициент концентраций напряжений при кручении (табл. 5.5);

К_d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения вала (табл. 5.6);

К_v – коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 5.7.);

y_s и y_t – коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений (табл. 5.8.).

Обобщенный коэффициент запаса усталостной прочности в опасных сечениях определяют по уравнению Гофа и Полларда

(5.2.25)

где [S] = 1,2–2,5 – допускаемый коэффициент запаса усталостной прочности.

В сечении I-I:

σ_зг= =8,4МПа

τ_кр= МПа

σ_-1= 0,45∙600=270MПа

τ_-1=0,25∙600=150MПа

K_σ=1,7 K_d=0,79 K_d =0,69 K_v=1 K_τ=1,4 ψ_τ=0 ψ_σ=0,05

S_σ=

S_τ= =10,2

S= >

В сечении II-II:

σ_зг=

τ_кр = МПа

K_σ=1,85 1 K_d=0,83 K_d =0,72 K_v=1 K_τ=1,4 ψ_τ=0 ψ_σ=0,05

S_σ=

S_τ=

S= >

Дата добавления: 2015-09-03