Проанализировав эпюры [рисунки 2,3], наметим опасные сечения:
быстроходный вал – m.А (два концентратора напряжений – посадка подшипника с натягом и ступенчатый переход галтелью r) и т.
, (концентратор напряжения – шлицы); тихоходный вал – m.D (два концентратора напряжений посадка подшипника с натягом и ступенчатый переход галтелью r) и m.
(два концентратора напряжений – посадка колеса с натягом и шпоночный паз).
Определяем нормальные напряжения
, МПа, в опасных сечениях вала по формуле
где
- расчетные напряжения изгиба, МПа;
- суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении,
[раздел 6];
- осевой момент сопротивления сечения вала,
.
Определяем касательные напряжений
, МПа, в опасных сечениях вала по формуле
где
- расчетные напряжения кручения, МПа;
- крутящий момент,
[раздел 6];
- полярный момент сопротивления сечения вала,
.
Определяем коэффициент концентрации нормальных
и касательных
напряжений для расчетных сечений вала по формулам
;
где
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений [5, раздел 11.3, таблица 11.2];
- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения [5, раздел 11.3, таблица 11.3];
- коэффициент влияния шероховатости [5, раздел 11.3, таблица 11.4].
При действии в расчетном сечении двух источников концентрации напряжений учитывают только наиболее опасный из них (с наибольшим отношением
или
) - посадка с натягом.
Определяем пределы выносливости в расчетных сечениях вала
,
, МПа, по формулам
,
где
и
- пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, МПа, [раздел 3].
Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным
и касательным
напряжениям по формулам
Определяем общий коэффициент запаса прочности в расчетных сечениях по формуле
где
- допускаемый коэффициент запаса прочности в опасном сечении вала.
Таблица 19
|
Сечение вала |
Диаметр, мм |
Ми, |
Мк, |
|
|
|
|
|
Быстроходный вал |
61,38 |
55,26 |
|
|
14,3 |
3,2 | |
|
|
| ||||||
|
|
|
58,86 |
55,26 |
|
|
4,9 |
1,6 |
|
Тихоходный вал |
378,82 |
212,25 |
|
|
41,6 |
5,8 | |
|
|
| ||||||
|
|
|
250,50 |
212,25 |
|
|
18,4 |
3,7 |
Информация по теме:
Организация и проведение
инспекционного контроля за сертифицированными услугами
Инспекционный контроль за сертифицированными услугами (объектами) проводит орган по сертификации в виде плановых и внеплановых проверок. Плановый инспекционный контроль осуществляется в течение всего срока действия сертификата с периодичностью не реже одного раза в 6 месяцев. Количество периодическ ...
Определение номинальной мощности и номинальной частоты
вращения двигателя
Определяем срок службы (ресурс) привода ,ч, приняв время простоя машинного агрегата 15% ресурса, по формуле ч, где - срок службы привода, лет; - продолжительность смены, ч; - число смен. Определяем требуемую мощность рабочей машины ,кВт, по формуле кВт, где - окружная сила на барабане, кН; - окружн ...
Выбор материала валов и допускаемых напряжений на кручение
Выбираем материал быстроходного вала-шестерни и тихоходного вала: сталь 45 ГОСТ 1050-88. Термообработка – улучшение, твердость 235…262 НВ, , , [таблица 6; 5, таблица 3.2]. Принимаем допускаемые напряжения на кручение заниженными и равными: для быстроходного вала; для тихоходного вала [5, раздел 7.2 ...