ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пример расчета вала на прочность из "Валы и опоры с подшипниками качения " Исходные данные. На рис. 1.57 приведены конструкция вала нагружающего устройства, а также расчетная схема и эпюры изгибающих, вращающего моментов, продольной силы. Циклограмма нагружения приведена на рис. 1.58. Максимальный вращающий момент Гтах 3950 Н-м. Максимальные силы, действующие на вал от зубчатого зацепления шестерни с колесом F, = 51166 Н, Fr = 26398 Н, Fa - 18623 Н. Частота вращения вала п = 0,406 с , расчетный ресурс Гр = 5000 ч. [c.104] Вал установлен на двух роликовых конических подшипниках 7212А по ГОСТ 27365-87, на конце входного вала расположена втулка зубчатой муфты. [c.104] Вал изготовлен из стали со следующими характеристиками сопротивления усталости и статической прочности временное сопротивление Ов= 1100 МПа предел текучести Ст = 850 МПа предел текучести при кручении Тт = 550 МПа, предел выносливости при изгибе t i = 480 МПа, предел выносливости при кручении т 1 = 270 МПа, коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений = 0,2 и f- - 0,1 абсцисса точки перелома кривой усталости Л о = 2-10 циклов. [c.105] Вал подвергнут цементации, коэффициент влияния поверхностного упрочнения A i/= 1,4. [c.105] Минимально допустимые запасы прочности и выносливости приняты [Я=1,9иИ = 1,9. [c.105] При нахождении реакций опор и построении эпюр учтем, что F,, Fr, Fa — силы, меняющие положение относительно вала, а сила F t не меняет положение относительно вала. [c.105] Определяем реакции опор от сил, меняющих положение относительно вала. [c.105] Эпюры внутренних силовых факторов приведены на рис. 1.57. [c.106] Ш-Ш- место установки полумуфты на вал по посадке с натягом при наличии соединения с призматической шпонкой (6 х А = 16 х 10 по ГОСТ 23360-78). Определим силовые факторы для опасных сечений. [c.106] Вращающий момент Т max = 3950 Н-м. Осевая сила F i = 18623 Н. [c.107] Вращающий момент Гг ах = 3950 Н м. Осевая сила F 2 = 18623 Н. [c.107] По формулам (1.3) и (1.7) вычислим геометрические характеристики опасных сечений вала. [c.107] Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значения общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в рассматриваемых опасных сечениях вала. [c.108] Напряжения изгиба с растяжением (сжатием) (/ з = 0) [см. (1.10)] аз =10 Мз /РГ з=10 737/14507 = 50,8 МПа. [c.108] Результаты расчета представлены в табл. 1.30. Статическая прочность обеспечена во всех сечениях S [5]т = 1,9. [c.109] Теоретический коэффициент а, концентрации напряжений при изгибе для ступенчатого вала находим по рис. 1.49. Для радиуса галтели р = 6,5 мм, диаметра вала й = 70 мм и диаметра шестерни по впадинам = 124 мм имеем а =1,75. [c.110] Теоретический коэффициент концентрации напряжений при кручении для ступенчатого вала находим по рис. 1.50. Для радиуса галтели р = 6,5 мм, диаметра вала с/ = 70 мм и диаметра шестерни по впадинам = 124 мм имеем а,= 1,45. [c.111] Коэффициент влияния поверхностного упрочнения, как и в случае изгиба, Ку=, А. [c.111] Отсюда предел выносливости при кручении для сечения //-// т ,о = т , / = 270/2,42 = 112 МПа. [c.112] Вернуться к основной статье