Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке 2.
6.5 Проверка прочности вала в сечении 2.
Суммарный изгибающий момент в сечении 2:
Моменты сопротивления сечения вала-шестерни (по таблице 4[5]):
Напряжения изгиба:
Напряжения кручения:
Пределы выносливости материала (таблица 3[5]):
s-1 = 360 МПа; t-1 = 210 МПа.
Коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений для стали 40ХН:
ys = 0.15; yt = 0.1
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для стали 40ХН с пределом прочности sВ = 820 МПа (по таблице 4[5]):
Ks = 2.4; Kt = 1.8
Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения при d = 40 мм (по таблице 6[5]):
es = 0.70; et = 0.70
Коэффициент влияния шероховатости поверхности (по таблице 7[5]):
KF = 1.12
Коэффициент влияния поверхности упрочнения (по таблице 8[3]):
KV = 1.3
Коэффициент перехода от пределов выносливости образцов к пределу выносливости деталей.
по нормальным напряжениям:
по касательным напряжениям:
Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба:
Коэффициент запаса только по касательным напряжениям кручения:
Коэффициент запаса сопротивлению усталости:
6.6. Проверочный расчет промежуточного вала.
Исходные данные, известные из предыдущих расчетов:
Ft2 =1467 H;
Fr2 = 115 H;
Fa2 =515 H;
Ft3 = 3687 H;
Fr3 = 1341 H;
Fa3=0.
6.7. Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Проверка
Опорные реакции в вертикальной плоскости:
-
Проверка -
6.8. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов .
в горизонтальной плоскости:
MY1 = -Ft2×25 =-8918 Н×мм
MY2 =-Ft3×34 =-143825 Н×мм
в вертикальной плоскости:
MX1 = Ft×25 = 9178×мм
MX2 = Ft×25 –Fa D2/2 =2414H×мм
Эпюра крутящих моментов :
M2к = Fa2 D 2/2=85297 Н×мм
6.9. Назначение опасных сечений.
Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке 3.
6.10. Проверка прочности вала в сечении 3.
Суммарный изгибающий момент в сечении 1:
Моменты сопротивления сечения диаметр впадин вала-шестерни промежуточного вала :
Напряжения изгиба:
Напряжения кручения:
Необходимые коэффициенты выбираем по п.5.5.
Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба:
Коэффициент запаса только по касательным напряжениям кручения:
Коэффициент запаса сопротивлению усталости:
6.11. Проверочный расчет выходного вала.
Исходные данные, известные из предыдущих расчетов:
Ft4 = 3687 H;
Fr4 = 1341 H;
Fм = T3 /Rср= 355/0,095=3776 Н.
6.12. Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Опорные реакции в вертикальной плоскости:
6.13. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов .
в горизонтальной плоскости:
MY1 = -Fm×60 =334224 Н×мм
MY2 =Fr4×80 =98960 Н×мм
в вертикальной плоскости:
MX1 = Ft×30 =1471800H×мм
Эпюра крутящих моментов :
M2к = Ft4 d 4/2= 3687 192/2=1551215 Н×мм
6.14. Назначение опасных сечений.
Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке A.
6.15. Проверка прочности вала в сечении A.
Суммарный изгибающий момент в сечении А:
Моменты сопротивления сечения диаметр вала выходного под подшипник
диаметр 70 мм.
Напряжения изгиба:
Напряжения кручения:
Необходимые коэффициенты выбираем по п.5.5.
Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба:
Коэффициент запаса только по касательным напряжениям кручения: