Расчет валов на жесткость. Расчет валов на выносливость (усталостную прочность)

Расчет валов на выносливость (усталостную прочность)

Условие прочности имеет вид

,

где [ S ] = 2,5…3 – требуемый коэффициент запаса прочности;

S _σ, S _τ– коэффициенты запаса соответственно по нормальным и касательным напряжениям:

; ,

гдеσ_–1, τ_–1 – пределы выносливости материала стального вала при изгибе и кручении с симметричным знакопеременным циклом нагружения, МПа;

σ_а, τ_а и σ _m = 0, τ _m = 0 – амплитудные и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений;

; ;

k _σ, k _τ – эффективные коэффициенты компенсации напряжений при изгибе;

ψ_σ, ψ_τ– коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала;

ε_σ, ε_τ – масштабные факторы;

β = 0,4…2,8 – коэффициент поверхностного упрочнения.

Если

,

то условие прочности выполняется.

Вал, рассчитанный из условий динамической прочности, может не обеспечить нормальной работы зубчатых колес и подшипников, если под действием передаваемых усилий он будет чрезмерно деформироваться.

Расчет на жесткость сводится к определению прогибов и углов наклона оси вала и к сопоставлению их с допускаемыми. Допускаемый прогиб вала y не должен превышать 0,0001…0,0005 расстояния между опорами или 0,01…0,03 модуля под зубчатыми колесами. Углы наклона θ оси вала в опорах не должны превышать в радианах: 0,0025 – для цилиндрических роликоподшипников; 0,0016 – для конических роликоподшипников; 0,005 – для однорядных шарикоподшипников; 0,05 – для сферических подшипников, и быть не более 0,001 – под зубчатыми колесами.

Таблица 4.2

Формулы углов наклона и прогибов двухопорных валов

Углы наклона и прогибы
		–
		–
		–
		–

Дата добавления: 2015-06-27