Определение эквивалентных напряжений

Согласно энергетической теории:

(31)

Определим эквивалентное напряжение в сечении, где действуют окружная и радиальная силы. Здесь действуют изгибающие моменты: в плоскости OZY (25,76 Н*мм) и в плоскости OZX (110 Н*мм), не стоит забывать про крутящий момент (65,55 Н*мм).

Найдем нормальное напряжение:

(32)

где: осевой момент сопротивления изгибу в горизонтальной или вертикальной плоскости;

изгибающий момент в сечении.

Формула для расчета осевого момента сопротивления изгибу для круглого сечения имеет вид:

(33)

Рассчитаем эквивалентный момент в сечении, где действуют силы:

(34)

Определим напряжение изгиба:

Касательное напряжение рассчитаем по формуле:

(35)

где крутящий момент,

момент сопротивления кручению;

(36)

Определим напряжение изгиба:

Таким образом, напряжение в опасном сечении:

Переходим к сравнению напряжения с допускаемым.

Должно выполняться условие

где допустимое напряжение.

Вал при работе совершает вращательные движения, а значит, находится под действием переменной нагрузки, цикл нагружения – симметричный. При таком цикле изменения напряжений, допускаемое напряжение определяется по формулам:

(37)

где: предельная несущая способность материала.

Материалом вала назначим высокоуглеродистую сталь 45, для которой (обработка стали: нормализация и улучшение).

Неравенство прочности выполняется, значит, выбранный материал подходит.

Определим коэффициент запаса:

Дата добавления: 2015-08-31