 |
Главная |
Расчет тихоходного вала
 2020-02-04 |
 278 |
 Обсуждений (0) |
из
5.00
|
6.1 Определим опорные реакции:
Н
Н
Н 
Н
6.2 Определим суммарные реакции в опорах:
6.3 Построим эпюру суммарного изгибающего момента, определим опасное сечение ( под колесом тихоходной передачи) и подсчитаем в этой точке величину приведенного момента для учета совместного действия изгиба и кручения:
здесь Т = Нмм – крутящий момент в рассчитываемом сечении;
a = 1.0 - коэффициент приведения касательных напряжений кручения
к нормальным напряжениям изгиба при часто реверсируемых нагрузках.
6.4 Определим допускаемые напряжения материала вала на изгиб по симметричному циклу:
Н/мм2.
22
6.5 Из условия прочности на изгиб с кручением определим расчетный диаметр вала в опасном сечении:
= мм.
Спроектируем вал. Определим основные размеры:
= мм – диаметр вала под колесом;
= мм – диаметр вала под подшипником:
= мм – диаметр вала на выходе.
6.6 Расчет вала на усталостную прочность
Коэффициент запаса усталостной прочности:
,
где 
- коэффициент запаса усталостной прочности по напряжениям изгиба;
- коэффициент запаса усталостной прочности по напряжениям кручения.
В этих формулах:
, 
- пределы выносливости материала вала при симметричном цикле изменения напряжений по нормальным и касательным напряжениям соответственно ( 
, 
) ;
и 
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;
и 
- масштабный фактор и фактор качества поверхности;
23
и 
- коэффициенты, характеризующие чувствительность материала вала к ассиметрии цикла;
и 
- амплитуда и среднее значение цикла изменения нормальных напряжений изгиба.
и 
- амплитуда и среднее значение цикла изменения касательных напряжений кручения.
Поскольку напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, то
,где Ми – изгибающий момент в рассматриваемом сечении; Wинетто – момент сопротивления изгибу в рассматриваемом сечении:
.
Для реверсируемых валов принимают 
, где
Т – крутящий момент в рассматриваемом сечении;
- полярный момент сопротивления кручению.
- эффективный диаметр вала, ослабленного шпоночным пазом.
- глубина паза .
Сечение 1 – под колесом, концентратор напряжения – шпоночный паз.
Нмм; Т = Нмм; 
2.01 , 
1.88
; 
, 
0.93 , 
0.15 , 
0.05 .
мм3 ; 
мм3.
24
Н/мм2.
Н/мм2.
=
=
= 
, т.е. условие усталостной прочности выполнено.
Сечение 2 – под подшипником, концентратор напряжений посадка с натягом.
мм ; 
Нмм; 
; 
; 
;
= мм3 .
= Н/мм2.
25
= > 
1.5…2.0, т.е. условие усталостной прочности выполнено.
Сечение 3- выходной конец вала. Концентратор напряжения – шпоночный паз.
мм ; 
Т = Нмм; 
; 
; 
.
мм3.
Н/мм2.
= 
, т.е. условие усталостной прочности выполнено.
26
27
