Расчет детали агрегата на прочность

2.4 Расчет детали агрегата на прочность

Произведем проверочный расчет вала редуктора на прочность

Исходные данные:

Число оборотов двигателя

Статический момент на валу двигателя ,

Определяем окружное усилие на шестерне

 (24)

где  - делительный диаметр шестерни

Определяем радиальную силу

(25)

Определяем реакции опор

Вертикальная плоскость

(26)

 (27)

Горизонтальная поверхность

(28)

(29)

Определяем изгибающие максимальные моменты и строим эпюру,

(30)

(31)

Определяем суммарный изгибающий момент,  

 (32)

Определяем крутящий момент  

(33)

Определяем коэффициент запаса прочности в сечении 1:1.Диаметр вала в этом сечении 200 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:  ; масштабные факторы  коэффициенты   крутящий момент

Определяем момент сопротивления кручения  

 (34)

при  

Определяем момент сопротивления изгибу  

 (35)

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений  

 (36)

Определяем амплитуду нормальных напряжений изгибу

(37)

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

 (38)

где  - предел выносливости для материала вала при симметричном изгибе цикла без концентратов напряжений,

 - эффективный коэффициент концентрации напряжений соответственно при изгибе (1,6 – 1,7),

 - масштабные факторы для нормальных напряжений (0,59 – 0,61),

 - амплитуда и среднее напряжение циклов нормальных напряжений (0,1- 0,15),

 - коэффициенты, отображающие соотношение пределов выносливости при симметричном и пульсирующем циклах соответственно изгиба (0,15 – 0,25),

 - коэффициент равный 6,2,

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям ,

(39)

где  - предел выносливости для материала вала при симметричном изгибе цикла без концентратов напряжений,

 - эффективный коэффициент концентрации напряжений соответственно при изгибе (1,5 – 1,58),

 - масштабные факторы для нормальных напряжений (0,52 – 0,55),

 - амплитуда и среднее напряжение циклов нормальных напряжений (2- 2,05),

 - коэффициенты, отображающие соотношение пределов выносливости при симметричном и пульсирующем циклах соответственно изгиба (0,1 – 0,14),

 - коэффициент равный 6,17,

Определяем результирующий коэффициент запаса прочности,

 (40)

Вал признан пригодным

Рисунок 1.2 – Эпюры крутящих и изгибающих моментов вала.