Ленточный конвейер для перемещения штучных грузов (стр. 6 из 8)
6.1 Расчет валов на статическую прочность
Для проверочного расчета вала составим расчетную схему. Вал представим как балку на двух опорах. Построим эпюры изгибающих и крутящих моментов (рис. 3).
Рис. 3
Опасными являются сечения 1 (галтель под опорой B) Выполним проверку вала на прочность в этом сечении.
Диаметр в сечении: d=60(мм).
Таблица 14
 Мг, Нмм |  |
| МВ, Нмм | 0 |
 , Нмм |  |
 | 2,2 |
| МP, Нмм | 187176 |
| T, Нмм | 873,6 |
| TP, Нмм |  |
| d, мм | 60 |
 , МПа |  |
 , МПа |  |
 , МПа |  |
 , МПа | 650 |
| S |  |
Условие прочности удовлетворяется.
6.2 Расчет валов на сопротивление усталости.
Расчет на сопротивление усталости проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости.
При совместном действии изгиба и кручения запас усталостной прочности определяется по формуле
где
- коэффициент запаса по нормальным напряжениям; 
- коэффициент запаса по касательным напряжениям; 
- предел выносливости материала при изгибе; 
- предел выносливости материала при кручении; 
- коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений; 
- амплитудные напряжения; 
- средние значения напряжений.Напряжения кручения изменяются пропорционально изменению нагрузки. В большинстве случаев трудно установить действительный цикл нагрузки машины в условиях эксплуатации, тогда расчет выполняют условно по номинальной нагрузке, а цикл напряжений принимают симметричным для напряжений изгиба и отнулевым для напряжений кручения.
- суммарные коэффициенты, учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении – коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределу выносливости детали; 
- коэффициент абсолютных размеров поперечного сечения; 
- коэффициент влияния шероховатости поверхности; 
- коэффициент влияния упрочнения, вводимый для валов с поверхностным упрочнением; 
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений.Механические характеристики стали 40ХН:
твердость НВ не менее 240;
МПа, 
МПа, 
МПа, 
МПа; 
, 
Проведем расчет на усталостную прочность валов в опасном сечении. Коэффициенты в формулах выбираются в зависимости от концентратора напряжений. Результаты расчета сведем в таблицу.
Таблица 17
| Опасное сечение | |
| Место расположения | Галтель |
 , Н∙мм | 145440 |
| Т, Н∙мм | 181800 |
| d,мм | 60 |
| r, мм | 0,02 |
, МПа/  | 360/0,1 |
 , МПа/  | 210/0,05 |
 , МПа |  |
 , МПа |  |
| | 0,73 |
 | 1,2 |
 | 1,5 |
 | 2,05 |
 | 1,9 |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  |
 |  Условие прочности удовлетворяется |
7.РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
В большинстве случаев в редукторах для крепления колес и муфт на валах применяют призматические шпонки, предназначенные для передачи вращающего момента. В качестве материала для шпонок обычно применяют среднеуглеродистые стали. Выбираем материал шпонок: Сталь 45 ГОСТ 1050-88,[σсм]=150МПа.
Наиболее опасной деформацией для и пазов является смятие от крутящего момента T, Нмм:
или
где Т - момент на рассматриваемом валу, Нмм;
l – рабочая длина шпонки, мм;
h – размер сечения шпонки, мм.
Для всех валов подходит шпонка 1 исполнения (ГОСТ 23360-78):