На основании найденных опорных реакций в расчетах подшипника определим изгибающие и крутящие моменты и построим
по ним эпюры:
Изгибающие моменты в сечении А (горизонтальная плоскость):
1,17=84,24 Н*м
Изгибающий момент в сечении 1 (вертикальная плоскость):
Изгибающий момент в сечении А (горизонтальная плоскость):
На основании выполненных расчетов построены эпюры изгибающих и крутящий моментов:
Выбор опасного сечения
В качестве опасных сечений рассмотрим сечения, в которых действуют наибольшие изгибающие моменты и имеются концентра
торы напряжений. К таким сечениям относятся сечение 1, для которого концентратором напряжений являются посадка с натягом внутреннего кольца подшипника, и сечение А, для
которого концентраторами являются посадка с натягом зубчатого колеса и шпоночный паз.
Расчет вала в сечении 1
1. Определение нагрузок
В сечении действуют изгибающий момент М= Н*м, крутящий момент Т= Н*м и осевая сила
2. Геометрические характеристики сечения определяются по формулам [1]:
Осевой момент сопротивления
Полярный момент сопротивлений
Площадь сечения
3. Определение напряжений по формулам [1]:
Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой
4. Пределы выносливо
сти
Пределы выносливости
Пределы выносливости углеродистых сталей при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам [1]:
5. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения
Для посадки с натягом определим методом линейной интерполяции, . Значение вычислим по формуле [1]:
6. Коэффициент влияния шероховатости поверхности
Примем, что поверхность вала под по
дшипник получена чистовым шлифованием с
. По этой величине найдем
7. Коэффициенты чувствительности к ассиметрии цикла [1].
=0,5*0,198=0,099
8. Коэффициент влияния упрочнения
Примем, что на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует. Тогда
9. Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали [1]:
9. Коэффициенты запаса прочности определяются по формулам [1]:
Усталостная прочность вала в сечении 1 обеспечена.