Кинематический расчет привода (стр. 6 из 7)

Осевой момент сопротивления W, мм³, определяем согласно [5,c.165] по формуле

(11.6)

мм³

Амплитуду нормальных напряжений

, МПа, определяем согласно [5,c.298] по формуле

(11.7)

МПа

Полярный момент сопротивления

, мм³, определяем согласно [5,c.315] по формуле

(11.8)

мм³

Амплитуду касательных напряжений

, МПа, определяем согласно [5,c.315] по формуле

(11.9)

МПа

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

согласно [5,c.162] по формуле

(11.10)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

определяем по формуле (11.5)

Результирующий коэффициент запаса прочности sопределяем согласно [5,c.162] по формуле

(11.11)

11.2 Промежуточный вал

Принимаем материал вала сталь 45, термообработка - улучшение, _В = 780МПа

Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба _, МПа, определяем по формуле (11.1)

s_-1= 0,43 × 780 = 335,4 МПа

Предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений t_-1, МПа, определяем по формуле (11.2)

t_-1 = 0,58 × 335,4 = 194,53 МПа

Сечение А - А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Определяем изгибающие моменты в сечении

M_x = R_x3× L₄ = 2984 × 75 = 223,8 × 10³ Н×мм

M_у = R_у3× L₄ = 1072 × 75 = 80,38 × 10³ Н×мм

Суммарный изгибающий момент в сечении М, Нмм, определяем согласно [5,c.298] по формуле

(11.12)

Нмм

Момент сопротивления кручению нетто сечения вала

, мм³, определяем по формуле (11.3)

мм³

Момент сопротивления изгибу нетто сечения вала

, мм³, определяем согласно [5,c.165] по формуле

(11.13)

мм³

Амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала

, МПа, определяем по формуле (11.4)

МПа

Амплитуду симметричного цикла нормальных напряжений при изгибе вала

, МПа, определяем согласно [5,c.314] по формуле

(11.14)

МПа

Находим значения коэффициентов: k_= 1,7; k_= 1,8; δ_v = 0,75 [5,c.166]; δ_ = 0,87 [5,c.166].

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле (11.5)

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям по формуле (11.10)

Результирующий коэффициент запаса прочности определяем по формуле (11.11)

11.3 Ведомый вал

Принимаем материал вала сталь 45, термообработка - нормализация,

σ_В= 570 МПа

Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба _, МПа, определяем по формуле (11.1)

s_-1= 0,43 × 570 = 245,1 МПа

Предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений s_-1, МПа, определяем по формуле (11.2)

s_-1= 0,58 245,1 = 142,16 МПа

Сечение А - А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. так как в этом сечении изгибающего момента нет, то рассчитываем только на кручение.

Момент сопротивления кручению нетто сечения вала определяем по формуле (11.3)

мм³

Амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала определяем по формуле (11.4)

МПа

Находим значения коэффициентов: τ = 0,7 [5,c.166]; k_ = 1,5 [5,c.166];

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле (11.5)

Сечение Б - Б. В этом сечении действуют максимальные крутящий и изгибающий моменты. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.

Находим значения коэффициентов:

3,5 [5,с.166];

[5,c.166].

Определяем изгибающий момент M, Нмм, в сечении

M = F_мl₉ = 2500 100 = 250 10³ Нмм

Осевой момент сопротивления W, мм³, определяем по формуле [11.6]

мм³

Амплитуду нормальных напряжений

, МПа, определяем по формуле [11.7]

МПа

Полярный момент сопротивления

, мм³, определяем по формуле [11.8]

мм³

Амплитуду касательных напряжений

, МПа, определяем по формуле [11.9]

МПа

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

по формуле [11.10]

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

определяем по формуле (11.5)

Результирующий коэффициент запаса прочности s определяем по формуле [11.11]

Сечение В - В. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Определяем изгибающие моменты в сечении

M_x = R_x5×L₇ = 1421 × 80 = 113,68 × 10³ Н×мм

M_y = R_y5×L₇ = 1167 × 80 = 93,38 × 10³ Н×мм

Суммарный изгибающий момент в сечении определяем согласно по формуле (11.12)

Нмм

Момент сопротивления кручению нетто сечения вала определяем по формуле (11.3)

мм³

Момент сопротивления изгибу нетто сечения вала определяем по формуле (11.13)

мм³

Амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала определяем по формуле (11.4)

МПа

Амплитуду симметричного цикла нормальных напряжений при изгибе вала определяем по формуле (11.7)

МПа

Находим значения коэффициентов: k_ = 1,6 [5,c.166]; _ = 0,68 [5,c.166]; _ = 0,78 [5,c.166]

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле (11.5)