Расчет промежуточного вала

а) Эскиз вала, расчетные схемы в вертикальной и горизонтальной плоскостях представлены на рис. 12. Размеры участков валов a, b, c определяются по компоновочному чертежу.

б) Из уравнений моментов ∑М_(А) = 0 и ∑М_(В) = 0 определяются реакции опор А_В и В_В в вертикальной плоскости.

Корректность решения проверяется выполнением условия

F_t1 + F_t2 + А_В + В_В = 0 (90)

Рис. 12 Эскиз вала, расчетные схемы в вертикальной и горизонтальной плоскостях

в) Выполняются аналогичные действия для определения реакций опор А_Г и В_Г в горизонтальной плоскости.

г) Строятся эпюры изгибающих моментов М_В и М_Г в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

д) Строится эпюра суммарных изгибающих моментов

(91)

е) Далее следует определить расчетное сечение вала.

ж) Действующее напряжение изгиба

σ = М / W МПа, (92)

где W = 0,1 d³ – момент сопротивления сечения при изгибе.

Для сечения вала с одной шпоночной канавкой

, (93)

где b – ширина шпонки;

h – высота шпонки.

з) Напряжения кручения

, (94)

где W_к = 0,2 d³ момент сопротивления сечения при кручении.

Для сечения вала с одной шпоночной канавкой

, (95)

и) Запас усталостной прочности только по изгибу

, (96)

где σ_а = σ амплитуда напряжений изгиба (при симметричном цикле);

σ_m = 0 – среднее напряжение цикла;

К_σ – эффективный коэффициент концентрации напряжений (см. табл. 12);

ψ_σ – см. табл. 11;

ε_м – масштабный фактор (см. рис. 13);

ε_n – фактор качества поверхности (см. рис. 14).

Для значений диаметров валов, не приведенных в таблице, эффективные коэффициенты концентрации напряжений определяются методом интерполяции.

Рис. 13 Графические зависимости для определения фактора ε_м

Рис. 14 Графические зависимости для определения фактора ε_n

Таблица 12

Данные для определения эффективного коэффициента концентрации напряжений

В том случае, когда в сечении несколько концентраторов напряжения при расчете следует учитывать тот, где значение больше.

Влияние других типов концентраторов напряжений представлено на рис. 13 (1 – углеродистая сталь, 2 - легированная сталь) и на рис. 14 (1 – шлифование, 2 – чистовая обточка).

к) Запас усталостной прочности только по кручению

, (97)

где τ_а = 0,5 τ – амплитуда напряжений кручения (при пульсирующем цикле);

τ_м = 0,5 τ – среднее напряжение цикла;

К_τ – эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 12);

ψ_τ – коэффициент, учитывающий влияние постоянной составляющей цикла напряжений кручения на усталостную прочность (табл.11);

ε_м – масштабный фактор (см. рис. 13);

ε_n – фактор качества поверхности (см. рис. 14).

л) Запас усталостной прочности

, (98)

где n = 1,5 … 1,8.

Аналогичный расчет вала с построением эпюр изгибающих моментов производится для обратного вращения вала (т. е. для реверсивного режима).

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 272; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!