Выбор опасного сечения

В качестве опасного сечения рассмотрим сечение, в котором имеются концентраторы напряжений. К такому сечению относится сечение 2, для которого концентратором напряжений является посадка с натягом внутреннего кольца подшипника.

2. Расчёт вала на усталостную прочность

Расчёт вала в сечении 2

4.1. Определение нагрузок

В сечении действует: изгибающий момент крутящий момент

4.2. Геометрические характеристики сечения

Осевой момент сопротивления

Полярный момент сопротивления

Площадь сечения

4.3. Определение напряжений

Напряжение изгиба меняется по симметричному циклу с амплитудой

Средние нормальные напряжения

Касательные напряжения меняются по отнулевому циклу

4.4. Пределы выносливости

Пределы выносливости углеродистых сталей при симметричном цикле изгиба и кручения определяется по формулам:

4.5. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения

Для посадки с натягом определим методом линейной интерполяции Значит вычислим по формуле

4.6. Коэффициент влияния шероховатости поверхности

Примет, что поверхность вала под подшипником получена чистовым шлифованием с По величине найдём .

4.7. Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла

4.8. Коэффициент влияния упрочнения

Примем, что на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует.

Тогда .

4.9. Коэффициенты перехода от перепадов выносливости образца к пределам выносливости детали

4.10. Коэффициенты запаса прочности

Общий коэффициент запаса прочности

Усталостная прочность вала в сечении 2 обеспечена.

Расчёт промежуточного вала на усталостную прочность

Исходные данные: крутящий момент на валу ; силы, приложенные к валу со стороны зубчатого зацепления: окружная , распорная , осевая ;

Длины участков вала показаны на схеме вала: расстояние между опорами,

Диаметр участка вала под подшипник , под колесо