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:
Предварительный расчет объемной гидропередачи. Выбор комплектующих
Цели: выбрать насосы, рабочие жидкости для зимы и для лета, гидродвигатели, трубопроводы, распределители, предохранительные клапаны. Условия: комплектующие выбраны на основании статического расчета, при установившихся движениях рабочих органов. Температура жидкости оптимальная. ...
Основные неисправности, причины возникновения и способы их
предупреждения
От исправного состояния буксовых узлов в большой степени зависит безопасность движения поездов. Являясь необрессоренной частью вагона, буксовый узел испытывает в пути следования значительные статические и динамические нагрузки, которые особенно велики при наличии на колесных парах ползунов, выщерби ...
Специализация парков и путей
Специализация парков и путей должна устанавливаться исходя из обеспечения безопасности движения поездов и маневровой работы, максимальной ликвидации враждебных пересечений при пропуске по станции вагонопотоков отдельных направлений, обеспечения выполнения местной работы и равномерного распределения ...