Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определим по формуле (12.8):
где
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определим по формуле (12.9):
где
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения A-Aопределим по формуле (12.10):
где
Сечение Б - Б (рисунок 5).
Концентрация напряжений обусловлена переходом от диаметра 55мм к диаметру 45мм.
При
Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения A-A.
Осевой момент сопротивления сечения определим по формуле (12.4):
Амплитуду нормальных напряжений по формуле (12.5):
Полярный момент сопротивления по формуле (12.6):
Амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений (12.7):
Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям по формулам (12.8), (12.9):
Результирующий коэффициент запаса прочности сечения Б - Б по формуле (12.10):
Сечение B-B (рисунок 5).
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. В соответствии с таблицей 8.5 [1]
равны
Изгибающий момент тот же, что и в сечении A-A
Момент сопротивления нетто при изгибе, определим по формуле (12.11):
где
b - ширина шпонки, b=14мм
Амплитуду нормальных напряжений изгиба определим по формуле (12.12):
где
Момент сопротивления нетто при кручении определим по формуле (12.13):
где
b - ширина шпонки, b=14мм
Амплитуду и средние напряжения цикла касательных напряжений определим по формуле (12.14):
где
Коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям определим по формулам (12.8), (12.9):
Результирующий коэффициент запаса прочности сечения В - В по формуле (12.10):
Сведём результаты проверки в таблицу 3.
Таблица 3 - Коэффициенты запаса прочности.
Сечение | А - А | Б - Б | В - В |
Коэффицентзапасапрочности | 5,4 | 3,8 | 4,1 |
Во всех сечениях
Ведомый вал:
Материал вала - сталь 45, термическая обработка - улучшенная. Расчет проведем аналогично расчету ведущего вала. В соответствии таблицей 3.3. [1] при диаметре заготовки более 120мм среднее значение
Пределы выносливости
Сечение A-A (рисунок 5).
Диаметр выходного конца вала равен 65 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. В соответствии с таблицей 8.5. [1]
масштабные факторы в соответствии с таблицей 8.8. [1] равны
Момент сопротивления сечения нетто при кручении и изгибе при ширине шпонки b=18мм smm, глубине паза
Приняв у ведомого вала длину посадочной части под звездочку равной длине ступицы звездочки l=104мм, положим х=75мм получим изгибающий момент в сечении А - А от консольной нагрузки: