Пример 11. Кпд 7. Проверочный расчет ведомого вала
назад в оглавление
7 Проверочный расчёт ведомого вала редуктора на сопротивление усталости
7.1 Материал вала
Принимаем
сталь Ст5, диаметр заготовки любой,
твёрдость не ниже 190 HB,
предел прочности
предел выносливости при симметричном
цикле изгиба
и
кручении
[3].
-
Эпюры изгибающих и крутящих моментов для ведомого вала
7.2.1 Вертикальная плоскость
Рисунок 1
7.2.2 Горизонтальная плоскость
Рисунок 2
7.2.3
Изгиб от силы
Рисунок 3
7.2.4 Кручение
Рисунок 4
7.2.5
В соответствии с эпюрами
предположительно
устанавливаем опасные сечения вала,
которые подлежат расчёту
Таких сечений два:
1 – 1 под серединой ступицы колеса со шпоночным пазом;
-
– 2 под подшипником В на шейке вала
-
Сечение 1 – 1
7.3.1 Суммарный изгибающий момент в сечении
Крутящий момент
7.3.2 Осевой момент сопротивления сечения с учётом шпоночного паза
(смотри ссылку)
7.3.3
Полярный момент сопротивления сечения
(смотри ссылку)
7.3.4 Амплитуда нормальных напряжений
7.3.5 Амплитуда касательных напряжений
7.3.6 Коэффициенты концентрации напряжений для сечения 1 – 1, обусловленных наличием шпоночного паза
где
и
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений для вала со шпоночным пазом:
-
для концевой фрезы; (смотри
ссылку)
при
;
-
коэффициент влияния абсолютных размеров
поперечного сечения детали:
(смотри ссылку)
при
изгибе
при
кручении
-
коэффициент влияния шероховатости
поверхности при
(смотри
ссылку)
7.3.7
Коэффициенты запаса прочности по
нормальным
и
касательным
напряжениям
7.3.8 Результирующий коэффициент запаса прочности сечения 1 – 1
Прочность сечения 1 – 1 на усталость обеспечена
-
Сечение 2 – 2
7.4.1 Суммарный изгибающий момент в сечении
7.4.2 Осевой момент сопротивления сечения
7.4.3 Полярный момент сопротивления сечения
7.4.4 Амплитуда нормальных напряжений
7.4.5 Амплитуда касательных напряжений
7.4.6 Коэффициенты концентрации напряжений для сечения 2 – 2
,
где
-
эффективные коэффициенты концентрации
напряжений в местах напрессовки
подшипников при dn2
= 55 мм;
(Смотри ссылку)
7.4.7
Коэффициенты запаса прочности по
нормальным
и
касательным
напряжениям
7.4.8 Результирующий коэффициент запаса прочности
Прочность сечения 2 – 2 на усталость обеспечена
Так как прочность вала на усталость обеспечена, то его диаметры и выбранный материал оставляем без изменения.