Промежуточный вал (расчёт на статическую прочность)
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок. Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности. Силы в зацеплении:
KП- коэффициент перегрузки при расчёте на статическую прочность, КП=2.2. Вал изготовлен из стали марки 40x со следующими характеристиками статической прочности и сопротивления усталости: σВ=900МПа - временное сопротивление, σТ=750МПа - предел текучести, σ-1=410МПа - предел выносливости при изгибе, τТ=450МПа - предел текучести при кручении, τ-1=240МПа - предел выносливости при кручении, ψТ=0.10
1) Определение внутренних силовых факторов:
Определим силовые факторы для опасных сечений:
Сечение 1-1 Изгибающие моменты: М1вп=1580.9(0.133+0.041)+1012.4*0.029-1888*0.133=53.3Нхм М1вл=810*0.0315=25.5Нхм М1г=134.2*0.0315=4.23Нхм Суммарный изгибающий момент: Крутящий момент: М1к=136.11Нм Геометрические характеристики сечения W1=π*d3/32=3.14*(42)3/32=7270мм3 W1к=π*d3/16=3.14*(42)3/16=14540мм3 А1= π*d2/4=3.14*(42)2/4=1385мм2 Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжением кручения : Частные коэф. запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: SТσ1=σТ/ σ1=750/16.6=45.2 SТτ1=τТ/ τ1=450/20.6=21.8
Общий коэф. запаса прочности по пределу текучести:
Сечение 2-2 Изгибающие моменты: М2вп=1580.9*0.041=64.8Нхм М2вл=810(0.133+0.0315)+269.8*0.104-503.2*0.133 =94.4Нхм М2г=3865.8*0.041=158.5Нхм Суммарный изгибающий момент: Крутящий момент: М2к= 136.11 Нхм Геометрические характеристики сечения:
Сечение 2– шестерня, выполненная заодно с валом. Сечение круглое, сплошное. Для m=2.5, z=21 находим: -момент сопротивления при изгибе; J – момент инерции при расчетах на жесткость; Wk=2W - момент сопротивления при кручении; J=π(δi d4-d04)/64 , где δi функция от коэффициента смещения х и числа зубьев z [δi=f(x,z)]; d-диаметр делительной окружности; d0- диаметр центрального отверстия; δi=0.96; d0=0 мм; d=53.529 мм; dа=58.529 мм J=π(0.96 53.5294-0)/64=342129.98 мм4 Wk=2 11691=23382 мм3 А=π(δsd2-d02)/4 -площадь сечения при расчете растяжение (сжатие);
Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжением кручения : Частные коэф. запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: SТσ2=σТ/ σ2=750/35.5=21.13 SТτ2=τТ/ τ2=450/12.8=35.16
Общий коэф. запаса прочности по пределу текучести:
Статическая прочность промежуточного вала обеспечена: во всех опасных сечениях . Расчёт вала на сопротивление усталости: Сечение1-1 Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла.
Зубчатое колесо установлено на валу с натягом. Поэтому концентратор напряжений в сечении - посадка с натягом. Из табл. 10.13 имеем: Кσ/ Кdσ=4.34 Кτ/ Кdτ=2.62
Посадочную поверхность вала под зубчатое колесо шлифуют(Ra=0.8мкм). Из табл. 10.8: КFσ =0.91 КFτ =0.95
Поверхность вала - без упрочнения: КV=1, (см. табл. 10.9) Коэф. снижения предела выносливости: Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении: σ-1D= σ-1/K σD=410/4.44=92.3МПа τ-1D= τ -1/K τ D=230/2.67=86.1МПа Коэф. влияния асимметрии цикла: ψ τD=ψ τ/ K τ D=0.037 Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям: Sσ1= σ-1D/ σa1=92.3/7.4=12.5 Sτ1= τ-1D/ (τa1+ ψ τD* τm1)=86.1/(4.7+0.037*4.7)=17.7
Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении: вал в сечении 1 прочен. Сечение2-2
Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла. Из табл. 10.10 и 10.7 имеем: Кσ=2.45 Кdσ=0.81 Кτ=2.25 Кdτ=0.7 Кσ/ Кdσ=3.02 Кτ/ Кdτ=3.21
Из табл. 10.8: КFσ =0.91 КFτ =0.95
Поверхность вала - без упрочнения: КV=1, (см. табл. 10.9) Коэф. снижения предела выносливости: Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении: σ-1D= σ-1/K σD=410/3.1=132.3МПа τ-1D= τ -1/K τ D=230/3.3=69.7МПа Коэф. влияния асимметрии цикла: ψ τD=ψ τ/ K τ D=0.0303 Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям: Sσ2= σ-1D/ σa2=132.2/14.6=9.05 Sτ2= τ-1D/ (τa2+ ψ τD* τm2)=69.7/(2.9+0.0303*2.9)=23.3
Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении: Сопротивление усталости промежуточного вала обеспечено: во всех опасных сечениях .
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (410)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |