Читайте также: |
|
Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательное от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при .
Материал валов – сталь 45 нормализованная; σв=570 МПа (таблица 3,3).
Пределы выносливости:
предел выносливости при симметричном цикле изгиба (стр. 162)
σ-1 = 0,43σв = 0,43ּ570 = 246 МПа;
предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
τ-1 = 0,58σ-1 = 0,58ּ246 = 142 МПа.
Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал:
Сечение Б-Б: это сечение в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерне. В этом сечении действуют изгибающие моменты Mx и My и крутящий момент Tz=T1. Концентрация напряжения обусловлена напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал. Диаметр вала в этом сечении dп1 = 25 мм.
Изгибающие моменты:
My=Rx2c1=633.3*60=37998 Нּмм
Mx=Ry2c1=129*60=7740 Нּмм
Суммарный изгибающий момент
Н·мм;
Момент сопротивления сечения
;
Амплитуда нормальных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
по таблице 8,7 (стр. 166) отношение при давлении напрессовки свыше 20 МПа. Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
МПа.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)
,
По таблице 8.7 ; коэффициент ψτ=0.1;
Результирующий коэффициент запаса прочности:
.
Условие s > [s] выполнено.
Ведомый вал:
У ведомого вала следовало бы проверить прочность в сечение под колесом dk2=35 мм и под подшипником dп2=30 мм. Через оба эти сечения передается вращающий момент Т2=57.152*103 Н*мм, но но в сечение под колесом действует изгибающий момент
Ми2=((Rx3c2)2+(Ry3c2)2)0.5=((1018.4*120)2+(-10.4*120)2)0.5=1.222*105 H*мм
А под подшипником Ми3=Fmlm=945*130=122850
Ми3 больше Ми2 на 5%, а момент сопротивления W2 больше W3 пропорционально (d2/d3)=(35/30)3=1.6. более опасней сечение под подшипником. Для него и проведем расчет.
Ми3=122850 Н*мм
Момент сопротивление сечение:
W=π*(dп2)3/32=2649.4 мм3
Амплитуда нормальных напряжений:
σ=σmax=Mи3/W=122850/2649.4=46.4 МПа
коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
sσ=246/(46.4*2.6)=2.04
Wp=2W=2*2649.4=5298.8 мм3
Амплитуда и среднее значение цикла касательных напряжений:
τ=τm=τmax/2=T2/2Wp=57152/10597.6=5.4МПа
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
sv=142/(1.96*5.4+0.1*5.4)=12.76
коэффициент запаса прочности:
s=sσsτ/(sσ2+sτ2)0.5=2.01>[s]
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
МПа;
среднее напряжение (т.к. отсутствует осевая нагрузка на вал).
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (стр.162)
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)
,
Результирующий коэффициент запаса прочности
.
Условие s > [s] выполнено.
Сечение Б-Б: Это сечение на выходном конце ведомого вала. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки b h=8 7 мм, t1=4,0 мм. По табл. 8.5 (стр.165): . Масштабный фактор (таблица 8.8, стр. 166) . Коэффициент (стр.163) .
Момент сопротивления кручению сечения нетто при b=8 мм и t1=4,0 мм:
мм3;
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
МПа.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)
Условие s > [s] выполнено.
Во всех сечениях выполнено условие s>[s].
Дата добавления: 2015-09-02; просмотров: 102 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Шпонка под шестернёй на ведущем валу. | | | ХII. Вычерчивание редуктора |