Расчет по опасному сечению VIII.

_{Диаметр вала d = 55 мм.}

Момент сопротивления сплошного сечения:

Момент сопротивления паза:

Момент сопротивления на изгиб:

Момент сопротивления на кручение

Напряжения в опасных сечениях:

Коэффициенты снижения предела выносливости:

Для стали 40ХН приd = 55мммасштабный фактор:

при изгибе K_d=1,65∙d^–0,185=1,65∙55^–0,185=0,79; при крученииK_d=1,56∙d ^–0,21=1,56∙55 ^–0,21=0,67.

Определяем влияние концентрации для шпоночного паза, выполненного концевой фрезой:

K_= 6∙10^-7∙_B² + 0,0002∙_B+ 1,57=6∙10^-7∙920² + 0,0002∙920 + 1,57 = 2,26;

K_= –5∙10^-7∙_B² + 0,0023∙_B+ 0,38= –5∙10^-7∙920² + 0,0023∙920 + 0,38 = 2,07;

здесь _B=920 МПа– предел прочности.

Рассмотрим влияние качества поверхности. Примем шероховатость R_a=0,8мкм тогда при_B=920 МПа:

К_Fσ=К_Fτ=1–1,3∙10^–4∙_B =1–1,3∙10^–4∙920 = 0,88.

Влияние поверхностного упрочнения.Повышение твердости в нашем случае не требуется, поэтому принимаемK_V=1.

Итоговые коэффициенты:

K_σD=(K_σ/K_dσ+1/K_Fσ–1)/K_V =(2,26/0,79+1/0,88–1)/1 = 3;

K_τD=(K_τ/K_dτ+1/K_Fτ–1)/K_V=(2,07/0,67+1/0,88–1)/1 = 3,2.

Коэффициент запаса прочности в сечении получим:

здесь _=0,1– коэффициент чувствительности по асимметрии цикла по касательным напряжениям.

Итоговый запас прочности

Полученный коэффициент запаса прочности значительно больше допускаемого [n]=1,5…2.

7. Корректировка диаметров, перерасчет Сечение III.

_{Для сечения VI принимаем диаметр равный d = 35 мм.}

Момент сопротивления на изгиб:

Напряжения в опасных сечениях:

Коэффициенты снижения предела выносливости:

Для стали 40ХН приd = 35мммасштабный фактор:

при изгибе K_d=1,65∙d^–0,185=1,65∙35^–0,185=0,85; при крученииK_d=1,56∙d ^–0,21=1,56∙35 ^–0,21=0,74.

Определяем влияние концентрации для шпоночного паза, выполненного концевой фрезой:

K_= 6∙10^-7∙_B² + 0,0002∙_B+ 1,57=6∙10^-7∙920² + 0,0002∙920 + 1,57 = 2,26;

K_= –5∙10^-7∙_B² + 0,0023∙_B+ 0,38= –5∙10^-7∙920² + 0,0023∙920 + 0,38 = 2,07;

здесь _B=920 МПа– предел прочности.

Рассмотрим влияние качества поверхности. Примем шероховатость R_a=0,8мкм тогда при_B=920 МПа:

К_Fσ=К_Fτ=1–1,3∙10^–4∙_B =1–1,3∙10^–4∙920 = 0,88.

Влияние поверхностного упрочнения.Повышение твердости в нашем случае не требуется, поэтому принимаемK_V=1.

Итоговые коэффициенты:

K_σD=(K_σ/K_dσ+1/K_Fσ–1)/K_V =(2,26/0,85+1/0,88–1)/1 = 2,8;

K_τD=(K_τ/K_dτ+1/K_Fτ–1)/K_V=(2,07/0,74+1/0,88–1)/1 = 2,9.

Коэффициент запаса прочности в сечении получим:

здесь _=0,1– коэффициент чувствительности по асимметрии цикла по касательным напряжениям.

Итоговый запас прочности

Полученный коэффициент запаса прочности удовлетворяет допускаемому [n]=1,5…2.

Сечение VIII

_{Для сечения VI принимаем диаметр равный d = 35 мм.}

Момент сопротивления на изгиб:

Момент сопротивления на кручение

Напряжения в опасных сечениях:

Коэффициенты снижения предела выносливости:

Для стали 40ХН приd = 35мммасштабный фактор:

при изгибе K_d=1,65∙d^–0,185=1,65∙35^–0,185=0,85; при крученииK_d=1,56∙d ^–0,21=1,56∙35 ^–0,21=0,74.

Определяем влияние концентрации для шпоночного паза, выполненного концевой фрезой:

K_= 6∙10^-7∙_B² + 0,0002∙_B+ 1,57=6∙10^-7∙920² + 0,0002∙920 + 1,57 = 2,26;

K_= –5∙10^-7∙_B² + 0,0023∙_B+ 0,38= –5∙10^-7∙920² + 0,0023∙920 + 0,38 = 2,07;

здесь _B=920 МПа– предел прочности.

Рассмотрим влияние качества поверхности. Примем шероховатость R_a=0,8мкм тогда при_B=920 МПа:

Влияние поверхностного упрочнения.Повышение твердости в нашем случае не требуется, поэтому принимаемK_V=1.

Итоговые коэффициенты:

K_σD=(K_σ/K_dσ+1/K_Fσ–1)/K_V =(2,26/0,85+1/0,88–1)/1 = 2,8;

K_τD=(K_τ/K_dτ+1/K_Fτ–1)/K_V=(2,07/0,74+1/0,88–1)/1 = 2,9.

Коэффициент запаса прочности в сечении получим:

здесь _=0,1– коэффициент чувствительности по асимметрии цикла по касательным напряжениям.

Итоговый запас прочности

Полученный коэффициент запаса прочности удовлетворяет допускаемому [n]=1,5…5.