5)
Строим эпюры моментов:
Рисунок 7 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
Расчет для шестерни.
Нормальные напряжения:
где: Мmax – суммарный изгибающий момент;
W – момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб;
Fmax– осевая сила;
A – площадь поперечного сечения.
Касательные напряжения:
где: MК max– крутящий момент;
WК – момент сопротивления сечения вала при расчете на кручение.
где Кпер – коэффициент перегрузки; Кпер = 2,2.
Площадь поперечного сечения:
где:
= 0,97;
d0 – диаметр центрального отверстия;
d – делительный диаметр.
где J – момент инерции.
где
= 0,97;
Определяем частные коэффициенты запаса прочности:
Общий коэффициент запаса:
где
.
Расчет на сопротивление усталости.
Находим коэффициент запаса S.
где
и
– амплитуды напряжений цикла.
где М – результирующий изгибающий момент.
Нормальные напряжения в опасном сечении:
где
– коэффициент снижения предела выносливости.
где:
– эффективный коэффициент концентрации напряжений;
;
– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;
;
– коэффициент влияния шероховатости;
;
– коэффициент влияния поверхностного упрочнения;
;
где:
– коэффициент чувствительности к асимметрии цикла;
– среднее напряжение цикла.
Касательные напряжения в опасном сечении:
,
,
,
.
где
– коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений;
=0,1.