Определить напряжения в опасных сечениях тихоходного вала, Н/мм2.
Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклy, при котором амплитуда напряжений 
равна расчетным напряжениям изгиба 
:
где 
— суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм; 
.
— осевой момент сопротивления сечения вала, мм3. Для определения круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: 
.
Найдём осевой момент сопротивления , мм3:
где 
- диаметр вала под полумуфту, мм: 
.
- ширина шпоночной канавки, мм: 
.
- глубина шпоночной канавки, мм: 
.
Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла 
равна половине расчетных напряжений кручения 
:
где 
— крутящий момент, Нм; 
.
— полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм3. Для 
определения круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: 
.
Найдём полярный момент , мм3:
где - диаметр вала под полумуфту, мм: .
- ширина шпоночной канавки, мм: .
- глубина шпоночной канавки, мм: .
Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
где 
— эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала: 
.
— коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения: 
.
— коэффициент влияния шероховатости: 
.
Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2:
где 
— пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм2; 
.
— коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала: 
.
Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и 
касательным напряжениям:
где 
— пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2: 
.
— нормальные напряжения, Н/мм2: 
.
— касательные напряжения, Н/мм2: 
.
Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
где 
— коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: 
.
Сравним коэффициент запаса прочности с допускаемым:
где 
— общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: 
.
— допускаемый коэффициент запаса прочности в опасном сечении при менее точной расчётной схеме: 
.
Определить напряжения в опасных сечениях быстроходного вала, Н/мм2.
Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклy, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба :
где — суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм; 
.
— осевой момент сопротивления сечения вала, мм3. Для определения круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: 
.
Найдём осевой момент сопротивления , мм3:
где - диаметр вала под полумуфту, мм: 
.
- ширина шпоночной канавки, мм: 
.
- глубина шпоночной канавки, мм: 
.
Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчетных напряжений кручения :
где — крутящий момент, Нм; 
.
— полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм3. Для 
определения круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: 
.
Найдём полярный момент , мм3:
где - диаметр вала под полумуфту, мм: .
- ширина шпоночной канавки, мм: .
- глубина шпоночной канавки, мм: .
Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
где — эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала: .
— коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения: 
.
— коэффициент влияния шероховатости: .
Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2:
где — пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм2; .
— коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала: 
.
Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
где — пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2: 
.
— нормальные напряжения, Н/мм2: 
.
— касательные напряжения, Н/мм2: 
.
Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
где — коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: .
Сравним коэффициент запаса прочности с допускаемым:
где — общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: 
.
— допускаемый коэффициент запаса прочности в опасном сечении при менее точной расчётной схеме: .
 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Шейнблинт А. Е. «Курсовое проектирование деталей машин»: Учеб. Пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Калининград: Янтар. сказ, 2005. – 456 с.: ил., чёрт. – Б. ц.
2. Дунаев П. Ф. «Конструирование узлов и деталей машин»: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов. П. Ф. Дунаев, О. П. Лёликов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: издательский центр «Академия», 2004. – 496 с.
 |