Эскиз промежуточного вала

Расчет ведется на циклическую и статическую прочность. Расчет будет произведен для каждого из предположительно опасного сечения.

Данные из программы:

Рисунок 4.5. Эпюра моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях

Нахождение реакций в подшипниках:

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

Нахождение реакций в подшипниках:

Сумма моментов относительно т.А:

Сумма моментов относительно т.B:

Проверка:

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

Суммарный изгибающий момент:

Рисунок 4.6. Эпюры изгибающего и крутящего моментов

Выбор опасных сечений показан на рисунке 3.5. Опасными сечениями являются галтели и шпоночная канавка.

Рисунок 4.7. Эскизы опасных сечений

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Рисунок 4.8. Циклы напряжений

4.3.1. Расчёт на циклическую прочность сечения 1-1.

Так как вал подвергается изгибу и кручению фактический коэффициент запаса определяется по формуле:

,

где , коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям соответственно.

Коэффициенты запаса прочности S_s и S_t можно определить по формулам:

где s_-1 и t_-1 – пределы выносливости стали при симметричном цикле изгиба и кручения;

K_s и K_t - эффективный коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений;

e_s, e_t - масштабный фактор для нормальных и касательных напряжений.

Для легированных сталей y_s=0, 25; y_t=0, 1.

При D=60мм, d=50 мм, r=1 мм: K_s =2.68, K_t =1.67 [1, с.163]

Для легированной стали: e_s =e_t =0, 68. [1, с.166]

Материал вала – сталь 45Х легированная; s_В = 780 Мпа.

Пределы выносливости:

, Mk=208 Нм

Вычисление коэффициента запаса прочности:

Т.е прочность по данному критерию для данного сечения обеспечивается.