Расчет диаметра вала.

Для определения опасного сечения находим величины эквивалентных моментов по третьей теории прочности . Тогда в сечениях А, С, D и В вала:

Нм

Нм

Нм

Нм

Опасным является сечение B, в котором эквивалентный момент достигает максимального значения и равен Нм

Найдем допускаемое напряжение . Так как сталь 40ХНМАпластична, то за принимаем

МПа, коэффициент запаса для пластичных материалов n=1,5-2. Из условия прочности

,

где осевой момент сопротивления для круглого поперечного сечения диаметром d, определим расчетный диаметр вала

м=24мм

В соответствии с ГОСТ 6636-86 (ряд Ra40) округляем d_расч до ближайшего значения и принимаем d=25 мм. Вычислим геометрические характеристики сечения:

м²

м⁴ осевой момент инерции

м³ осевой момент сопротивления

м⁴ полярный момент инерции

м³ полярный момент сопротивления

Рассмотрим опасное сечение вала B, в котором действует суммарный изгибающий момент М_И и Т

Нормальные напряжения от изгиба определяются по формуле

На внешних волокнах в точках 1 и 2 они наибольшие и равны МПа

МПа

МПа

Построим эпюры этих напряжений , и :

в точке 1 плоское напряженное состояние. В этой точке действуют максимальные эквивалентные напряжения .

Определим их по III теории прочности:

МПа.

Видно, что условие прочности выполняется, так как МПа<[σ]=395МПа

∆_С=

Недогрузка∆_С близка к рекомендуемому значению 15%. Таким образом диаметр

вала d=30мм из условия статической прочности подобран правильно.

2. Расчет вала на жёсткость.

В расчётах примем модуль упругости Е=210ГПа. Жёсткость сечения . Для определения перемещений воспользуемся методом Симпсона.

2.1. Расчет прогибов вала в местах установки колёс.

Для определения перемещений воспользуемся способом Верещагина.

Дата добавления: 2015-08-17