Привод тяговой лебедки (стр. 7 из 9)
- суммарный изгибающий момент в опасном сечении вала:
Расчёт на статическую прочность
Данный расчёт производят в целях предупреждения остаточных пластических деформаций в том случае, если вал работает работает с большими перегрузками (кратковременными).
При этом кратковременные напряжения определяют по формуле:
,
.
.
Расчёт на выносливость
Данный расчёт проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости. Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений
,
где
– коэффициент запаса для нормальных напряжений; 
– коэффициент запаса для касательных напряжений. 
.
Здесь
= 250 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба; 
, 
– для изменения напряжений изгиба по симметричному знакопеременному циклу; 
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали. 
МПа.
,
где
= 1,8 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца; 
= 1,25 – коэффициент состояния поверхности; 
= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали; 
= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения. 
= 1,47.
Коэффициент запаса
= 5,7.
Коэффициент запаса для касательных напряжений
.
Здесь
= 210 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения; 
– для нереверсивной передачи при изменении напряжений кручения по пульсирующему отнулевому циклу; 
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали; 
= 0,05 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении. 
= 9,8 МПа.
,
где
= 1,45 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца; = 1,25 – коэффициент состояния поверхности; = 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали; 
= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения. 
= 1,29.
Коэффициент запаса
= 16.
Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений
.
8.1.3 Проверочный расчёт тихоходного вала
Для расчета вала необходимо составить его расчетную схему. Вал представим как балку на двух опорах: шарнирно-подвижной и шарнирно-неподвижной. После этого необходимо:
- разметить точки, в которых расположены условные опоры;
- определить величину и направление действующих на вал сил: окружной
, радиальной 
, осевой 
. В планетарной передаче эти силы взаимокомпенсируются. А также точки их приложения. Поскольку на валы не действуют осевые силы, то 
.Таким образом вал работает только на кручение
Определяем крутящий момент на валу:
T1=9550·P/n1 ·U1= 9550·5,5/965·7,5=408,2 Н·м;
Уровень прочности при расчете вала на кручение имеет вид:
T=T/Wp<=[T];
Принимаем
=20МПа.Wp=0,2·d13;
Откуда
из конструктивных соображений d1=48 мм.
Расчёт на статическую прочность
Данный расчёт производят в целях предупреждения остаточных пластических деформаций в том случае, если вал работает работает с большими перегрузками (кратковременными).
При этом кратковременные напряжения определяют по формуле:
, где α0=0
.
.
Расчёт на выносливость
Данный расчёт проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости. Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений
,
где
– коэффициент запаса для нормальных напряжений; – коэффициент запаса для касательных напряжений. .
Здесь
= 250 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба; , – для изменения напряжений изгиба по симметричному знакопеременному циклу; 
– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали. 
МПа.
,
где
= 1,8 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца; = 1,25 – коэффициент состояния поверхности; = 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали; = 1,5 – коэффициент влияния упрочнения. = 1,47.
Коэффициент запаса
= 11,6.
Коэффициент запаса для касательных напряжений
.
Здесь
= 210 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения;