Расчет нормальных σ и касательных τ напряжений в опасных сечениях вала

Параметр	Формула, источник	Значение	Примечание
Реакция опоры IRXА, Н	(Ft1(l1 + l2) + Ft2l1)/(l1 + l2 + + l3)	(2328·(38 + 98) + 4838·38)/(38 + 98 + 64) = = 2502,3	Ft1 + Ft2 + RXА + RXБ = 0
Реакция опоры IIRXБ, Н	(Ft2(l2 + l3) + Ft1l3)/(l1 + l2 + + l3)	(4838·(98+64) +2328·64)/(38 + 98 + 64) = = 4663,7
Изгибающий момент MX1, Нм	RXАl3	2502,3·64·10^-3 = 160,15	RXАl3 = RXБ(l1 + l2) – Ft2l2
Изгибающий момент MX2, Нм	RXБl1	4663,7·38·10^-3 = 177,22	RXБl1 = RXА(l2 + l3) – Ft1l2
Реакция опоры IRYА, Н	(Fr1(l1 + l2) – Fr2l1)/(l1 + l2 + + l3)	(847·(38 + 98)–1761·38)/(38 + 98 + 64) = 241,4	Fr1 + Fr2 + RYА + RYБ = 0
Реакция опоры IIRYБ, Н	(Fr2(l2 + l3) – Fr1l3)/(l1 + l2 + + l3)	(1761·(98+64) +847·64)/(38 + 98 + 64) =1155,4
Изгибающий момент MY1, Нм	RYАl3	241,4·64·10^-3 = 15,45	RYАl3 = RYБ(l1 + l2) – Fr2l2
Крутящий момент MK, Нм	см. табл. 4.11	152,4
Изгибающий момент MY2, Нм	RYБl1	1155,4·38·10^-3= 43,90	RYБl1 = RYА(l2 + l3) – Fr1l2
Суммарный изгибающий момент MИ1, Нм
Суммарный изгибающий момент MИ2, Нм
Эквивалентный момент МЭК1, Нм
Эквивалентный момент МЭК2, Нм
Момент сопротивления сечения вала на изгиб W, мм³	см. табл. П41	5042	W1 = W2
Момент сопротивления сечения вала на кручение WК, мм³	2W	10084	WK1 = WK2
Нормальные напряжения σ1, МПа	10^3MЭК1/W	10^3·208,1/5042 = 41,3
Нормальные напряжения σ2, МПа	10^3MЭК2/W	10^3·225,3/5042 = 44,7
Касательные напряжения в сечениях τ1, τ2, МПа	10^3MК/WК	10^3·152,4/10084 = 15,1

По результатам расчета проверяем вал по критерию статической прочности, табл. 4.14 и по критерию усталости материала, табл. 4.15.

Таблица 4.14

Проверочный расчет вала по критерию статической прочности

Параметр	Формула, источник	Сечение вала
		I	II
Предел текучести материала при растяжении σт, МПа	см. табл. 4.11	400
Предел текучести материала при кручении τт, МПа		240
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям Sσ	σт/σ	400/41,3 = 9,69	400/44,7 = 8,95
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям Sτ	τт/τ	240/15,1 = 15,89
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести SТ
Критерий работоспособности	SТ≥ 2,2	8,3 >2,2	7,8 >2,2
Допускаемые нормальные напряжения по критерию статической прочности [σИ], МПа	см. табл. 2.5	67
Эквивалентный момент МЭК, Нм	см. табл. 4.13	208,1	225,3
Минимальный диаметр вала в сечении d, мм
Примечания: 1.KМ= 1, так как расчет ведется в режиме работы двигателяS6-4; 2. [SТ] = 2,2 – допускаемый коэффициент запаса прочности.

По расчетам SТ> [S_Т] иS>[S], следовательно, статическая прочность вала и сопротивление усталости в опасных сечениях вала при циклических напряжениях обеспечивается.

Таблица 4.15