Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Проверочный расчёт валов




Проверочный (уточненный) расчет вала производят в опасных сечениях, где действует максимальный изгибающий момент или имеются концентраторы напряжений (шпоночные канавки, галтели отверстия и т.д.). Расчет обычно производят в форме проверки коэффициента запаса прочности. С точки зрения обеспечения прочности вала, достаточно иметь коэффициент запаса прочности S порядка 1,7. Общий коэффициент запаса прочности определяют из выражения:

, (163)

где Ss – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

Sτ – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (определяется по формуле).

 

, (164)

где s-1 – предел выносливости материала вала при симметричном цикле изгиба (определяется по формуле для углеродистой стали, МПа);

– предел прочности sb (определяется по таблице 34).

 

Кs – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений для шпоночной канавки, – для галтелей и вытачек;

– масштабный фактор (принимается из таблицы 35);

b – коэффициент упрочнения, вводный для валов с поверхностным упрочнением: полированная поверхность b=1, шлифованная поверхность b=0,95…0,97, поверхность чисто обработанная резцом b=0,88…0,92;

– амплитуда цикла нормальных напряжений.

sm – среднее значение цикла нормальных напряжений;

Если вал не испытывает осевой нагрузки (если ее действием пренебрегают), можно считать, что цикл изменения нормальных напряжений симметричный и sm=0.

ys – коэффициент, характеризующий чувствительность материала к асимметрии напряжений для среднеуглеродистых сталей, ys=0,05.

Можно считать, что нормальное напряжение изгиба в рассчитываемом сечении.

 

 

Таблица 34 - Механические свойства стали, применяемой для

Изготовления валов

 

Марка стали Диаметр заготовки, мм Термообработка  
  до 100   Нормализация  
100-300
300-500
  до 100   Нормализация
100-300
300-500
  до 100   Нормализация
100-300
300-500
  до 90   Улучшение
90-120
130-150

 



 

Таблица 35 – Значения коэффициента ξ

 

Вид деформации и материала Диаметр вала
При изгибе для углеродистой стали 0,95 0,92 0,88 0,85 0,81 0,76 0,70 0,61
При изгибе для высокопрочной легированной стали и при кручении для всех сталей 0,87 0,83 0,77 0,73 0,70 0,65 0,59 0,52

 

, (165)

, (166)

где t-1 – предел выносливости материала вала при симметричном цикле кручения t-1=0,58×s-1, МПа;

Кt – эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении для шпоночной канавки Кt=1,4…2,1 при sb=500…1000 Н/мм2.

 

 

Поскольку крутящий момент, передаваемый валом, в большинстве случаев колеблется по величине, исходя из наиболее благоприятного случая знакопостоянного цикла, принимаем, что напряжение кручения изменяется по пульсирующему циклу, тогда

, МПа (167)

где WR – момент сопротивления при кручении нетто, мм3.

Для вала со шпоночным пазом , мм3 (168)

где b – ширина шпонки, мм;

t – глубина паза, мм;

yt=0 – для среднеуглеродистых сталей.

Для вала-червяка , мм3 (169)

где df1 – диаметр впадин червяка, мм.

После определения общего коэффициента запаса прочности его сравнивают с допускаемым значением, [S]=1,7…2,5.

 





Читайте также:





Читайте также:
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.005 сек.)