Лекция 17

5.

4.

3.

Материалы

Материалы валов и осей должны быть прочными, хорошо обрабатываться и иметь высокий модуль упругости. Пря­мые валы и оси обычно изготовляют из углеродистых и легированных сталей, последние применяют, для высоконагруженных валов. Валы из легированных сталей обычно подвергают термообработке. При изготовлении вала-шестерни материал вала
соответствует материалу шестерни. Заготовки валов и осей – это
круглый прокат или специальные поковки.

«Проектировочный расчет валов»

На практике используют следующий порядок расчета: предварительно оценивают средний диаметр вала из расчета на кручение при пониженных допускаемых напряжениях (изгибающий момент пока не известен, т.к. не известны расположения опор и места приложения нагрузок).

Напряжение кручения

=>

[ τ ] [тау] = 12…25 МПа – для редукторных валов.

2. после оценки диаметра вала разрабатывают его конструкцию.

3. выполняют проверочный расчет выбранной конструкции.

«Проверочный расчет валов»

Расчет валов базируется на разделах курса сопромата.

Σ М₍₁₎ = 0 Σ М₍₂₎ = 0

«Расчет на прочность»

На практике установлено, что для валов основным видом разрушения является усталостное. Расчет на усталостную прочность является проверочным и заключается в определении коэффициента запаса прочности и в сравнении его с допускаемым значением прочности.

S ≥ [ S ]

При совместном действии напряжений кручения и изгиба сопротивления усталости определяют по формуле:

,

где

- запас сопротивления усталости только по изгибу;

- запас сопротивления усталости только по кручению.

σ_-1 [сигма] и τ_-1 [тау] – предел выностивости

для углеродистых сталей σ_-1 ≈ 0,43 σ_в

для легированных сталей σ_-1 ≈ 0,5 σ_в + (70÷100) МПа

τ_-1 = 0,58 σ_-1

σ_а [сигма] и τ_а [тау] – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений,

К_σ и К_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (табличные значения),

σ_т и τ_т – постоянные составляющие

W_кр = 0,2d³

Ψ_σ и Ψ_τ [пси] – коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости,

К_d и К_F – масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности (табличные значения).

Дата добавления: 2015-06-04