Эпюры моментов 2-го вала

			Mx, Hxмм
			My, Hxмм
			MS=
			Mкр(max)= Ткр, Hxмм

3.12 Расчёт 2-го вала

Крутящий момент на валу Tкр.= T2= 368514, 935 H·мм.

Для данного вала выбран материал: сталь 45. Для этого материала:

- предел прочности sb= 780 МПа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба

s-1= 0, 43 · sb= 0, 43 · 780 = 335, 4 МПа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле кручения

t-1= 0, 58 · s-1= 0, 58 · 335, 4 = 194, 532 МПа.

2 - е с е ч е н и е.

Диаметр вала в данном сечении D = 60 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Ширина шпоночной канавки b = 18 мм, глубина шпоночной канавки t1= 7 мм.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Ss= (11.42)

- амплитуда цикла нормальных напряжений:

sv= 15, 783 МПа, (11.43)

здесь

Wнетто= (11.44)

Wнетто= = 18256, 3 мм3,

где b=18 мм - ширина шпоночного паза; t1=7 мм - глубина шпоночного паза;

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

sm= 0, 31 МПа, (11.45)

здесь: Fa= 875, 911 МПа - продольная сила,

- ys= 0, 2 - см. стр. 164[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- ks= 1, 8 - находим по таблице 8.5[1];

- es= 0, 82 - находим по таблице 8.8[1];

Тогда:

Ss= 9, 374.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

St= где: (11.46)

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:

tv= tm= (11.47)

tv= tm= = 4, 669 МПа,

здесь

Wк нетто= (11.48)

Wк нетто= 39462, 051 мм3,

где b=18 мм - ширина шпоночного паза; t1=7 мм - глубина шпоночного паза;

- yt= 0.1 - см. стр. 166[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- kt= 1, 7 - находим по таблице 8.5[1];

- et= 0, 7 - находим по таблице 8.8[1];

Тогда:

St= 16, 002.

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = = = 8, 088 (11.49)

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2, 5. Сечение проходит по прочности.

3 - е с е ч е н и е.

Диаметр вала в данном сечении D = 55 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Ширина шпоночной канавки b = 16 мм, глубина шпоночной канавки t1= 6 мм.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Ss= (11.50)

- амплитуда цикла нормальных напряжений:

sv= 20, 671 МПа, (11.51)

здесь

Wнетто= (11.52)

Wнетто= = 14238, 409 мм3,

где b=16 мм - ширина шпоночного паза; t1=6 мм - глубина шпоночного паза;

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

sm= 0, 369 МПа, (11.53)

здесь: Fa= 875, 911 МПа - продольная сила,

- ys= 0, 2 - см. стр. 164[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- ks= 1, 8 - находим по таблице 8.5[1];

- es= 0, 82 - находим по таблице 8.8[1];

Тогда:

Ss= 7, 159.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

St= где: (11.54)

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:

tv= tm= (11.55)

tv= tm= = 6, 027 МПа,

здесь

Wк нетто= (11.56)

Wк нетто= 30572, 237 мм3,

где b=16 мм - ширина шпоночного паза; t1=6 мм - глубина шпоночного паза;

- yt= 0.1 - см. стр. 166[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- kt= 1, 7 - находим по таблице 8.5[1];

- et= 0, 7 - находим по таблице 8.8[1];

Тогда:

St= 12, 397.

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = = = 6, 2 (11.57)

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2, 5. Сечение проходит по прочности.

3.13 Расчёт моментов 3-го вала

Mx1= 0 Н · мм

My1= 0 Н · мм

Mм1= 0 Н · мм

M1= = = 0 H · мм (11.58)

Mx2= (11.59)

Mx2= = 199110, 472 H · мм

My2= (11.60)

My2= = -72470, 284 H · мм

Mм2= (11.61)

Mм2= = 193440 H · мм

M2= = = 405328, 938 H · мм (11.62)

Mx3= 0 Н · мм

My3= 0 Н · мм

Mм3= (11.63)

Mм3= = 280800 H · мм

M3= = = 280800 H · мм (11.64)

Mx4= 0 Н · мм

My4= 0 Н · мм

Mм4= (11.65)

Mм4= = 0 H · мм

M4= = = 0 H · мм (11.66)