6. Розрахунок вала привода при повторно-змінних напруженнях

Вал зазнає циклічне навантаження. Напружений стан – складний. Попередньо було визначено його діаметр d з розрахунку на статичну міцність. Перевірити циклічну міцність вала в тому місці, де є концентратор напружень. Тип концентратора, обробка поверхні вала, параметри циклічного навантаження, схема концентратора, геометричні характеристики концентратора напружень, матеріал вала та його характеристики наведені нижче у початкових даних.

Початкові дані:

Типи концентраторів напружень: а – галтель; б – виточка;

поперечний отвір; г – шпоночна канавка

Тип концентратора напружень, обробка поверхні вала, параметри циклічного навантаження

Номер рядка	Тип концентратора напружень	Обробка поверхні вала	Параметри циклічного навантаження
			згинання		кручення		розтягання- стискання
			Мх, кН м	r	Mz, кНм		N, кН
1	I	Тонка обточка	0,50	-0,25	1,2	-0,20	‒	‒
2	II	Груба обточка	0,60	-0,30	1,0	-0,25	‒	‒
3	III	Шліфовка	0,70	-0,40	0,9	-0,30	‒	‒
4	IV	Тонка обточка	0,80	-0,25	0,8	-0,35	‒	‒
5	I	Груба обточка	0,90	-0,30	0,7	-0,40	‒	‒
6	II	Тонка обточка	‒	‒	1,2	-0,20	15	-0,40
7	III	Груба обточка	‒	‒	1,0	-0,25	20	-0,35
8	IV	Шліфовка	‒	‒	0,9	-0,30	25	-0,25
9	I	Тонка обточка	‒	‒	0,8	-0,35	30	-0,30
0	II	Груба обточка	‒	‒	0,7	-0,40	35	-0,20
в	в	в	б

Геометричні характеристики концентраторів напруження, матеріал вала, границя міцності, границі витривалості

Номер рядка	Діаметр вала d, мм	Геометричні характеристики концентраторів напруження					Матеріал вала (марка сталі)	Границя міцності σв, МПа	Границі витривалості, МПа
		h1/r1	r1/d	d0/d	h2/r2	r2/d			σ-1		τ-1
1	40	2	0,01	‒	‒	‒	20Х	800	380	260	170
2	50	‒	‒	0,05	‒	‒	40Х	1000	350	250	225
3	60	‒	-	‒	1	0,01	40ХФА	900	380	260	210
4	40	‒	‒	‒	‒	‒	40ХН	1000	400	290	240
5	50	2	0,02	‒	‒	-	12ХН3А	950	390	270	220
6	60	‒	‒	0,08	‒	‒	20ХН3А	950	430	300	245
7	30	‒	‒	‒	1	0,02	30ХН3А	1000	520	360	320
8	50	‒	‒	‒	‒	‒	40ХНМА	1000	500	350	270
9	60	2	0,03	‒	‒	‒	35ХМ	1000	470	330	260
0	40	‒	‒	0,10	‒	‒	30ХМ	950	310	220	230
в	в	б					а