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:
Схемы автоматов опережения зажигания, работа автоматов
При возрастании числа оборотов коленчатого вала двигателя требуется более ранний момент возникновения искры в свечах. То есть более раннее зажигание или больший угол опережения зажигания. То же самое требуется при возрастании нагрузки на двигатель, даже если при этом обороты не высокие. Для этого в ...
Принципиальные электрические схемы
В качестве излучающих элементов могут использоваться как мощный светодиод, так и импульсная лампа - вспышка. В зависимости от выбранной модификации будут различаться системы питания этих элементов. Принципиальная электрическая схема стробоскопа со светодиодом В принципиальной электрической схеме в ...
Расчёт стандарта общей продольной прочности корпуса
Стандарт общей продольной прочности – это минимальное значение моментов сопротивления крайних связей эквивалентного бруса (корпуса) и момента инерции поперечного сечения корпуса, требуемое Правилами Регистра. Момент сопротивления крайних связей корпуса должен быть не менее чем , где – расчётный изг ...