Последовательность определения эквивалентной нагрузки

1. Определить значение параметра осевой нагрузки e по каталогу.

2. Вычислить значения внутренних осевых сил S_A и S_B.

3. Вычислить сумму сил S = S_A + F_x – S_B; определить F_xА и F_xВ.

4. Определить отношения F_xА / F_rA и F_xВ / F_rВ и сравнить их с величиной e; назначить коэффициенты X и Y для каждого из подшипников вала

5. Рассчитать эквивалентную нагрузку

для А - опоры P _A = (X F_rA + YF_xА) K _б K _т,

для В - опоры P _В = (X F_rВ + YF_xВ) K _б K _т.

4.3. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛА

Отказ вала возможен из-за усталостного повреждения или пластической деформации при кратковременных перегрузках.

1. Расчёт коэффициентов запаса валов при одновременном действии нормальных (от изгиба) и касательных (от кручения) переменных напряжениях выполняют по формуле для каждого из концентраторов в сечении с наибольшими значениями напряжений:

s = (s _s s _t) / (s ²_s + s ²_t) ^½ ³ [ s ],(22)

где коэффициент запаса по касательным напряжениям

s _t = t_-1/ (t _a К _tД + y_t t _m),

коэффициент запаса по нормальным напряжениям

s _s = s _-1 / (s _a К _sД + y_ss _m);

[ s] – нормативный коэффициент запаса; принимается обычно в пределах в пределах [ s ] = 1,5...2,5 в зависимости от типа машины, требований к безопасности работы и принятой расчётной схемы.

При определении амплитудных значений t _a и s _a и средний значений t _m и s _m принимается цикл нормальных переменных напряжений симметричным, а цикл касательных напряжений – отнулевым:

s _m = 0, s _a = М _S/ W_z,

t _a = t _m = 0,5 Т / W_Р, (23)

где М _S = (М_z ² + М_y ²)^1/2 – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении; для определения М _z, М _y и М _S необходимо построить эпюры изгибающих моментов с соблюдением масштабов длин и моментов;

Т и d – крутящий момент и диаметр вала в данном сечении.

Коэффициенты y_s и y_t сталей зависят от материала. В курсовой работе можно использовать следующие значения:

для низкоуглеродистых нелегированных сталей y_s=0,05, y_t = 0;

для среднеуглеродистых нелегированных сталей y_s=0,1, y_t = 0,05;

для легированных сталей после закалки и отпуска y_s=0,15, y_t = 0,1.

Значения предела выносливости принимаются по справочным данным для конкретного материала. В данной работе для конструкционных сталей можно использовать приближённые соотношения:

s _-1» (0,55 – 0,0001s_в) s_в; t _-1» 0,55 …0,65 s_-1 (24)

Коэффициентами К _sД и К _tДучитывают влияние конструктивных и технологических факторов на предел выносливости деталей по сравнению с образцами, изготовленными из материалов, сходных по химическому составу и основным прочностным характеристикам:

К _sД = (К _s/ К_{d s} + 1/ К_F – 1)/(К_V К_А), (25)

К _tД = (К _t/ К_{d t} + 1/ К_F – 1)/(К_V К_А).

К _s = s _-1 / s _-1К > 1 – эффективный коэффициент концентрации напряжений (таблица 17 и 18).

Таблица 17

Значение эффективных коэффициентов концентрации

Дата добавления: 2015-09-05