Уточнённый проверочный расчет промежуточного вала

 

Задача: определить фактический коэффициент запаса прочности.

Критерий: усталостная прочность.

Условие прочности [1,c.162]:

,

где – допускаемый коэффициент запаса прочности, [1,c.162].

Проверку выполнения данного условия будем проводить в опасном сечении вала А.

Найдем коэффициент запаса прочности в опасном сечении [1,c.162]:

Где S_σ – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям; - коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

Найдем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям [1,c.162]:

,

где - амплитуда цикла нормальных напряжений, .

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений, .

- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба.

Материал вала сталь 40Х, для нее [1,табл. 3.3,c.34].

[1,c.162].

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений [1,табл. 8.3, с.164].

- масштабный фактор для нормальных напряжений[1,табл. 8.8, с.166].

- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности [1, с. 162].

Рассчитаем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

.

Найдем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям [1, с.164]:

,

Здесь - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения; для конструкционных сталей принимают [1, с.164]. Остальные обозначения в формуле имеют тот же смысл, что и в формуле для определения коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям. Тогда:

Рассчитаем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

.

Коэффициент запаса прочности в опасном сечении равен:

Условие выполняется.

Проверка на прочность шпоночных соединений

Шпоночные соединения необходимо проверить на смятие. Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого, то есть удовлетворять условию:

[1, с.170]

Выпишем размеры шпонок.

Таблица 4.2. размеры шпонок

	h,мм	b,мм	l,мм	lp=l-b,мм	t1,мм	t2,мм
Шпонка под колесом						4.3
Шпонка под шестерней					7.5	4.9

 

Длину шпонки l₁ (l₂) назначают из стандартного ряда так, чтобы она была несколько меньше длины ступицы колеса (шестерни) (примерно на 3…10 мм).

Рассчитаем напряжения смятия для шпонки под колесом

и напряжения смятия для шпонки шестерней

 

Условие выполняется.

 

Проверочный расчёт зубьев при перегрузках

 

Для стали 40ХН , ТО-улучшение

 

 

Список литературы

 

1. С. А. Чернавский. Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие. Москва, 2005. – 416с.

2. М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. Детали машин. «Высшая школа», 2005.