Проектирование вала (стр. 3 из 3)
- коэффициент запаса прочности 
а) Сечение I-I . Концентратор напряжений – шпоночный паз
d=67мм ; b=20мм ; t1 =12мм
Изгибающий момент в сечении (точка 1):
Осевой момент сопротивления сечения вала:
Полярный момент сопротивления сечения:
Амплитуда нормальных напряжений:
Среднее напряжение цикла нормальных напряжений:
Амплитуда касательных напряжений:
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении 
- масштабный фактор 
- коэффициент влияния шероховатости поверхностиКоэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности:
Вал удовлетворяет условию прочности в сечении I-I
б) Сечение II-II. Концентратор напряжений – посадка с натягом.
d=60мм
Изгибающий момент в сечении (точка 1):
Осевой момент сопротивления сечения вала:
Полярный момент сопротивления сечения:
Амплитуда нормальных напряжений:
Среднее напряжение цикла нормальных напряжений:
Амплитуда касательных напряжений:
- коэффициент снижения предела выносливости при изгибе 
- коэффициент снижения предела выносливости при кручении 
- масштабный фактор - коэффициент влияния шероховатости поверхностиКоэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности:
Вал удовлетворяет условию прочности в сечении II-II
ГЛАВА 8: ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ
1. Рассчитаем шпоночное соединение для входного вала с муфтой. Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78.:
- сечение b´h = 6 ´ 6 мм;
- фаска 0.3 мм;
- глубина паза вала t1 = 3.5 мм;
- глубина паза ступицы t2 = 2.8 мм;
- длина l = 32 мм.
Шпонка призматическая со скругленными торцами. Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле:
 |
 |
При чугунной ступице [s]см = 70…100 МПа.
Передаваемый момент Т = 7.4 Н×м.
sсм < [s]см , следовательно, допустимо установить муфту из чугуна СЧ20
2. Рассчитаем шпоночные соединения для выходного вала.
Соединение вал-колесо.
Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78.
- сечение b´h = 14 ´ 9 мм;
- фаска 0.5 мм;
- глубина паза вала t1 = 5.5 мм;
- глубина паза ступицы t2 = 3.8 мм;
- длина l = 48 мм.
| |  |
Шпонка призматическая со скругленными торцами. Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле:
При чугунном центре колеса [s]см = 70…100 МПа.
Передаваемый момент Т = 236.7 Н×м.
sсм < [s]см , следовательно, допустимо центр червячного колеса изготовить из серого чугуна СЧ20
2.2 Соединение вала с звездочкой.
Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78.
- сечение b´h = 10 ´ 8 мм;
- фаска 0.4 мм;
- глубина паза вала t1 = 5 мм;
- глубина паза ступицы t2 = 3.3 мм;
- длина l = 50 мм.
 |
Шпонка призматическая со скругленными торцами. Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле:
| |
При чугунной ступице [s]см = 70…100 МПа.
Передаваемый момент Т = 236.7 Н×м.
sсм < [s]см , следовательно, допустимо центр звездочки изготовить из серого чугуна СЧ20
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАРУРЫ:
1. Смолин А.И. Кинематический расчет привода. Методические указания. Калуга: 1989.
2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 1990.
3. Суворов Н.И. Расчет валов. Методические указания. Калуга, 1987.
4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и детали машин. М.: Высшая школа, 1982.
5. Часовников Л.Д. Расчет червячной передачи. Методические указания. Калуга, 1979.
6. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. М.: Машиностроение, 1978.