Назначение опасных сечений

6.2.3.    Назначение опасных сечений.

Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке С.

6.2.4.    Проверка прочности вала в сечении С.

Суммарный изгибающий момент в сечении С:
Моменты сопротивления сечения вала при наличии шпоночного паза (по таблице 4[3]):

Напряжения изгиба:
Напряжения кручения:

Пределы выносливости материала (таблица 3[3]):

s_-1 = 250 МПа; t_-1 = 150 МПа.

Коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений для стали 45:

y_s = 0.1; y_t = 0.05

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для сечения со шпоночной канавкой с пределом прочности s_В = 560 МПа (по таблице 4[3]):

K_s = 1.75; K_t = 1.5

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения при d = 48 мм (по таблице 6[3]):

e_s = 0.82; e_t = 0.71

Коэффициент влияния шероховатости поверхности (по таблице 7[3]):

K_F = 1.05

Коэффициент влияния поверхности упрочнения (по таблице 8[3]):

K_V = 1

Коэффициент перехода от пределов выносливости образцов к пределу выносливости деталей.

по нормальным напряжениям:

по касательным напряжениям:
Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба:
Коэффициент запаса только по касательным напряжениям кручения:

Коэффициент запаса сопротивлению усталости:

ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ.

7.1. Подшипники для входного вала.

Для червяка примем подшипники роликовые конические 7205 легкой серии. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 25 мм, D = 52 мм, Т = 16.25 мм, e = 0.36, С = 24000 Н.

Из условия равновесия вала:

от сил, действующих в вертикальной плоскости, F_r
от сил, действующих в горизонтальной плоскости, F_t
Полные радиальные реакции опор

Выбираем Х = 0.4 и Y = 0.92 (по рекомендациям [4])

Рассчитаем приведенную нагрузку первого подшипника

P₁ = (V×X×F_r1 + Y×F_a1)×K_б×K_т , где

K_б = 1.3 – коэффициент безопасности (по таблице 6.3 [4]);

K_Т = 1.0 – температурный коэффициент (по таблице 6.4 [4]);

Х – коэффициент радиальной нагрузки;

V – коэффициент вращения относительного вектора нагрузки внутреннего кольца подшипника.

P₁ = (0.4×1×898 + 0.92×28844.61)×1.3×1.0 = 3860 (H)

Ресурс подшипника:
m =3.33 – показатель кривой выносливости.

L_hтр = 9460.8 ч – требуемая долговечность.

L_h1 > L_hтр , подшипники удовлетворяют поставленным требованиям.