Уточнённый расчёт валов

11. Уточнённый расчёт валов

Выбираем материал валов:

Сталь 40Х улучшенная () [(3); табл. 3.3.].

Определяем пределы выносливости:

;

.

Рассчитываем ведущий вал:

Расчёт ведём для наиболее опасных сечений, в которых действуют наибольшие моменты, т.е. сечение под подшипником, ближайшее к шестерне и сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту.

Рассчитываем сечение под подшипником, ближайшее к шестерне:

Определяем изгибающие моменты:

;

.

Определяем суммарный изгибающий момент:

Определяем момент сопротивления сечения:

.

Определяем амплитуду нормальных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.7.],

Определяем полярный момент сопротивления:

.

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.7.];  по[(3); стр. 166].

.

Определяем коэффициент запаса прочности:

Найденное значение достаточно, прочность обеспечена.

Рассчитываем сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту.

Определяем изгибающие моменты:

;

.

Определяем суммарный изгибающий момент:

Определяем момент сопротивления кручению:

Определяем момент сопротивления изгибу:

Определяем амплитуду нормальных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.5.];  по [(3); табл. 8.8.];

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.5.];  по [(3); табл. 8.8.];  по[(3); стр. 166].

.

Определяем коэффициент запаса прочности:

Найденное значение достаточно, прочность обеспечена.

Рассчитываем ведомый вал:

Расчёт ведём для наиболее опасных сечений, в которых действуют наибольшие моменты, т.е. сечение под подшипником, ближайшее к колесу, сечение под колесом и сечение при передаче вращающего момента на агрегат через муфту.

Рассчитываем сечение под подшипником, ближайшее к колесу

Определяем изгибающие моменты:

;

.

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления сечения:

.

Амплитуда нормальных напряжений:

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.7.].

.

Полярный момент сопротивления:

.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.7.];  [(3); стр. 166].

.

Коэффициент запаса прочности:

Найденное значение достаточно, прочность обеспечена.

Рассчитываем сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту.

Определяем изгибающие моменты:

;

.

Определяем суммарный изгибающий момент:

Определяем момент сопротивления кручению:

Определяем момент сопротивления изгибу:

Определяем амплитуду нормальных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.5.];  по [(3); табл. 8.8.];

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.5.];  по [(3); табл. 8.8.];  по[(3); стр. 166].

.

Определяем коэффициент запаса прочности:

Найденное значение достаточно, прочность обеспечена.

Рассчитываем сечение под колесом

Определяем изгибающие моменты:

;

.

Определяем суммарный изгибающий момент:

Определяем момент сопротивления кручению:

Определяем момент сопротивления изгибу:

Определяем амплитуду нормальных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.5.];  по [(3); табл. 8.8.];

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

.

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 по [(3); табл. 8.5.];  по [(3); табл. 8.8.];  по[(3); стр. 166].

.

Определяем коэффициент запаса прочности:

Найденное значение достаточно, прочность обеспечена.