Расчет ведомого вала на выносливость.

Рассчитываем усилия.

F_t1 = F_t2 = 2M₁/d₁ = 2∙ 35, 49∙ 1000/53, 97 = 1315, 2 H

F_r1 = F_a2 = F_t1∙ tgα ∙ sinδ ₂ = 1315, 2∙ tg20°∙ sin72, 33° = 456, 1 H

F_a1 = F_r2 = F_t1∙ tgα ∙ sinδ ₁ = 1315, 2∙ tg20°∙ sin17, 67° = 145, 3 H

Приводим нагрузку к оси вала.

m(F_a2) = F_a2∙ d₂/2 = 456, 1∙ 0, 17/2 = 38, 77 Нм

m(f_t2) = F_t2∙ d₂/2 = 1315, 2∙ 0, 17/2 = 111, 78 Нм

Найдем реакции в опорах (см. схему).

Плоскость yOz

∑ M(A)=0: m(F_a2)-y_B∙ c-F_r2∙ b = 0

y_B = m(F_a2)-F_r2∙ b/c = 38, 77-145, 3∙ 0, 041/0, 109 = 301, 03 H

∑ y=0: F_r2+y_A-y_B = 0

y_A = y_B-F_r2 = 301, 03-145, 3 = 155, 73 H

Плоскость xOz

∑ M(A)=0: x_B∙ c-F_t2∙ b = 0

x_B = F_t2∙ b/c = 1315, 2∙ 0, 041/0, 109 = 494, 71 H

∑ x=0: x_A-x_B-F_t2 = 0

x_A = F_t2+x_B = 1315, 2+494, 71 = 1809, 91 H

Опасное сечение под подшипником А (см. эпюры).

Определим суммарный изгибающий момент в опасном сечении.

M_{∑ A} = √ (M_XA²+M_YA²) = √ (32, 81 ²+53, 92 ²) = 63, 12 Нм

Определяем суммарные напряжения.

σ _А = М_изг/0, 1d ³ = 63, 12∙ 1000/(0, 1∙ 45 ³) = 6, 93 МПа

τ _А = М_кр/0, 2d ³ = 106, 52∙ 1000/(0, 2∙ 45 ³) = 5, 85 МПа

Нормальное напряжение меняется по симметричному циклу.

σ _min = σ _max = 6, 93 МПа, σ _М = 0, σ _А = σ _max

Касательное напряжение меняется по отнулевому циклу.

τ _min = 0, τ _A = τ _M =τ _max/2 = 2, 925 МПа

Выбираем материал для вала: Сталь 45 нормализованная.

σ _В = 570 МПа, σ _-1 = 0, 43σ _В = 0, 43∙ 570 = 245 МПа

τ _-1 = 0, 58σ _-1 = 0, 58∙ 245 = 142

Рассчитываем коэффициент запаса.

n = n_σ ∙ n_τ /√ (n_σ ²+n_τ ²) = 13, 56∙ 22, 89/√ (13, 56²+22, 89²) = 11, 66

К расчету ведомого вала на выносливость.

Расчет элементов аппарата.

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 800 мм

Материал аппарата Сталь 10;

Давление внутри аппарата р = 1, 4 Н/мм²;

Температура t= 100°C;

Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 10, при температуре t= 100°C нормативное допускаемое напряжение [σ ]= 125 Н/мм².