Коэффициенты долговечности равны 9 с.23

K_C = K_C = ^mf 4 · 10⁶ / N_FE  1,

Где m_f = 6 при НВ  350 и m_f = 6 при НВ  350.

N_FE - эквивалентное число циклов напряжений, определяемое по формуле

N_FE = N_ · К_FE 9 ,с.23.

Принимаем для быстроходного вала

m_f = 6 Сталь 40ХН, термообработка – улучшение),

N_ = 5,84 · 10⁸ 7,с.20

К_FE = 0,06 7,табл. 3,

N_FE = N_ · К_FE = 5,84 · 10⁸ · 0,06 = 3,5 · 10⁷

При N_FE  4 · 10⁴ принимают K_C = K_C = 1.

Определяем значения S_ и S_

S_ = 422 / (8,08 · 4,19 + 0,2 · 1,12) = 12,38

S_ = 245 / (1,16 · 2,85 / 1 + 0,1 · 1,16) = 71,6

Определяем коэффициент запаса прочности

S = S_ · S_ / (S_² + S_²) ^½ = 12,38 · 71,6 / (12,38² + 71,6²) ^½=12,2 > S

Большой коэффициент запаса прочности получился потому, что пришлось увеличивать диаметр выходного участка вала для соединения с электродвигателем стандартной муфтой.

4.8.1 Промежуточный вал

Материал промежуточного вала 40ХН определяется материалом цилиндричес-кой шестерни (вал – шестерня),материал тот же, что и взят для быстроходного вала. Тогда _-1=422 МПа, _-1=245 МПа. Наиболее опасными по нагружению являются сечения под шестерней тихоходной передачи и под колесом конической передачи (см. рис. 6)

Учитывая, что промежуточный вал редуктора – вал – шестерня, выполняем проверку сечения под колесом конической передачи, концентрация напряжений здесь обусловлена наличием шпоночной канавки с размерами поперечного сечения b=20мм и t1 =7,5мм. Суммарный изгибающий момент в опасном сечении

Ми=1022,8 Н·м и крутящий момент ТII=819,7 Н·м. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для сечения со шпоночным пазом равны 9 ,с .25  при _в >600 МПа

K_=1,76+1,23(920-600)/1000=2,15

K_=1,54+1,42(920-600)/1000=1,99

Масштабный фактор при действии нормальных напряжений для углеродистых сталей определяют по формуле _ = 1,68 / d _k ^0,19 . Значения _ для легированных сталей,  _ для любых сталей следует вычислять по формуле  9 ,с. 25 .

_ =  _ = 1,63 / d _k ^0,22 =1,63 / 67 ^0,22=0,65

где d _k =67 мм- диаметр вала.

Фактор шероховатости =0,96–0,25·10^-4·(_В–400)=0,96–0,25·10^-4·(920–400)=0,83

Определяем коэффициенты K_D и K_D

K_D = (K_ / _ +  - 1) / _y =(2,15 / 0,65 + 0,83 - 1) / 1=3,14

K_D = (K _ /  _ +  - 1) / _y =(1,99 / 0,65 + 0,83 - 1) / 1=2,89

Коэффициенты асимметрии цикла

_ = 0,2;

_ = 0,1.

Амплитудные напряжения цикла

_a = M _и · 10³ / W_х =1022,8·10³ / 25549,4=40 МПа

Ослабление сечения вала шпоночным пазом учитывают при определении осевого и полярного моментов сопротивления:

W_х =·d_k³/32–b·t₁·(d_k-t₁)²/(2·d_k)=3,14·67³/32–20·7,5·(67-7,5)²/(2·67)=25549,4 мм³

Среднее напряжение цикла нормальных напряжений

_m = 4 · F_aII / ( · d²_k )=4·1749/(3,14·67²)=0,5 МПа

Для касательных напряжений

a = _m = 500 · Т ₁₁ / W _ =500·819,7 /55061,8=7,4 МПа

W_ =·d_k³/16-b·₁·(d_k-t₁)/(2·d_k)=3,14·67³/16-20·7,5·(67-7,5)/(2·67)=55061,8 мм³

Коэффициенты долговечности:

m_F =6 (Сталь 40 ХН, термообработка – улучшение ) ;

N_ = 2,09 · 10⁸ 7, c. 20 

K_FE = 0,06  7, таб.3 ;

N_FE = N_ · K_FE = 2,09 · 10⁸ · 0,06 = 1,25 · 10⁷

При N_FE  4 · 10⁶ принимают K_C = K _C = 1

Определяем значения S и S

S = _-1 / (a· K_D / K _C +  · _m)=422/(40·3,14/1 +0,2·0,5)=3,36

S = _-1 / (a · K_D / K _C +  · _m)= 245/(7,4·2,89/1 +0,1·7,4)=11,07.

Определяем коэффициенты прочности

S = S · S /  S² + S² = =3,2 > S.