Ведений вал

Вал виготовлений зі сталі 45 (термообробка - нормалізація) для якої при d<80мм механічні характеристики:

s_в=900 МПа, s_-1= 380 МПа, t_-1= 230 МПа [табл.9.1.].

Визначаємо розмір вигинаючи моментів у характерних перерізах (точках) А,В,С,

у площині уОz (див.мал. 9.2.0:

М_xа =М_хв =О;

М_хс^лев = R_уа· l₂ = 175,5 · 0,05=8,8 Н· м;

М_хс^пр = R_ув· l₂ = 754,5 · 0,05=37,7 Н· м.

у площині хOz (див.мал. 9.2):

М_уа = М_ув =О;

М_ус = -R_ха · l₂= -1264,8· 0,05= -63,24 Н· м.

Крутний момент: М_к2 =203,13 Н· м

Перевіряємо на втомленість вал у перерізі С-С /див. мал. 7,2/ концентрація напружень обумовлена наявністю шпонкового пазу.

Визначаємо нормальні напруження, які змінюються за симетричним циклом, при якому амплітуда s_а дорівнює розрахунковим напруженням вигину s_виг.

s_а=s_виг= М/W_нетто,

де М – сумарний згинаючий момент.

М_с-с= Н· м.

W _нетто- осьовий момент у перерізі, який перевіряється.

W_нетто = 0,1· d³ – b· t₁· (d –t₁)² /2d₁,

де d = d_к2 =50 мм –діаметр вала у перерізі С-С;

b= 14 мм, t₁= 5,5 мм – параметри шпонкового пазу.

W_нетто = 0,1· 50³ - мм;

s_а= Н/мм².

Визначаємо коефіцієнт концентрації нормальних напружень для розрахункового перерізу:

(Кs)_д = К_s / К_d + К_F –1,

де К_s=1,65 мм – ефективний коефіцієнт концентрації напружень [табл.9.2.];

K_F=1,15 мм – коефіцієнт впливу шорсткості [табл.9.4.];

К_d=0,7 – коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу [табл.9.3.].

(К_s)_д = .

Визначаємо границю витривалості у розрахунковому перерізі:

(s_-1)_д=s_-1/(K )_д=230/2,5=92 Н/мм².

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями:

S_s=(s_-1)_д/σ_a=92/5,8=17,7>[S]=2,5.

Визначаємо дотичні напруження в перерізі С-С:

W_рнетто=0,2· 50³- мм³;

t_а= Н/мм².

K_t=1,45 [табл.9.2.];

K_F=1,15 [табл.9.4.];

K_d=0,71 /1, [табл.9.3.].

(K_t)_д= ;

Визначаємо границю витривалості у розрахунковому перерізі:

(t_-1)_д = = Н/мм².

Визначаємо коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням:

S_t= = =24,4>[S]=2,5.

Визначаємо загальній коефіцієнт запасу міцності в перерізі С- С:

S= >[S]=2,5.

Міцність перерізу С-С задовільна.

Перевіряємо на міцність переріз Д –Д [див. мал.9.2]. Концентрація напружень обумовлена наявністю шпонкового паза.

Геометричні параметри перерізу d=d_в2=45 мм; b=14 мм; t₁=5,5 мм.

Д

В

С

Мал. 9.2. Схема навантаження веденого валу

	YA

F_a2

		Епюра МХ, Н·м

+ -  

37.7

-

+

1 см

1 см

59 Н·м

20 Н·м

203,13  

+ -  

8.8

		Епюра Му, Н·м

32 H·м

		1см

63,24

		Епюра МК, Н∙м

W_рнетто=0,2·45³- мм³;

t_а= Н/мм³.

Так, як К_t=1,45 [табл. 9.2]; К_d=0,7 [табл. 9.3.]; К_F=1,15, [табл. 9.4.].

(К_t)_д=

(t_-1)_д= Н/мм²;

S= >[S]=2,5.

Міцність перерізу Д-Д задовільна умовам міцності.

Перевіряємо міцність вала в перерізі В-В.

Концентрація напруження обумовлена насадженням підшипника з натягом. Діаметр вала в перерізі d=d_n2=45 мм.

W_рнетто=0,2· d³=0,2· 45³=18225 мм³;

t_a= H/мм².

Так, як =2,5 [табл.9.5.].

K_F=1,0 [табл.9.4.], тоді:

(К_t)_д= К_d + К_F –1=2,5+1-1=2,5;

(t_-1)_д= Н/мм²;

S=S_t= >[S]=2,5.

Міцність вала забезпечена.

Дата добавления: 2015-07-13