Расчёт быстроходного вала на прочность.

Рис.1

Дано: F_р=1994,3 H;

F_t=1874 H;

F_r=682,1 H;

T=65,59 H*м;

a=0.082 м;

в=0.055 м;

c=0.155м.

Материал вала – сталь 40Х

По табл.10.3. [1] при диаметре до 120 мм среднее значение σ_в = 950МПа, σ_τ=700 МПа

7.1 Расчёт реакций опор

Рассчитаем реакции в опорах А и В (в вертикальной плоскости X) :

Проверка: -3297,84+3076,8+1874-1652,92=0

Рассчитаем реакции в опорах А и В (в горизонтальной плоскости Y):

Проверка: 503,45-682,1+178,65=0

Рассчитаем суммарные изгибающие моменты

, где - суммарный изгибающий момент, Н*м

м

Рассчитаем эквивалентные моменты

, где М_экв. – эквивалентный момент, Н*м

a = 0,75, т.к. передача нереверсивная

Т_К – крутящий момент, Нм

7.2 Проверка статической прочности вала Быстроходного вала

(7.1)

где - эквивалентное напряжение, МПа

- напряжение изгиба при перегрузках, МПа

- напряжение кручения при перегрузках, МПа

- предельное допускаемое напряжение, МПа

; ; (7.2)

где d – диаметр вала в опасном сечении

- предел текучести материала, сталь 40Х

7.3 Расчет вала на сопротивление усталости быстроходного вала

Самое опасное сечение II-II, внутреннее кольцо подшипника установлено на валу с натягом, поэтому концентратор напряжений – посадка с натягом.

Рассчитаем запас сопротивления усталости в опасном сечении II-II

(7.3)

где, S – общий запас сопротивления усталости

- запас сопротивления усталости по изгибу

- запас сопротивления усталости по кручению

- допускаемый запас сопротивления усталости

(7.4)

где - пределы выносливости, МПа

-предел выносливости,

- коэффициенты корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости

= 0,21 МПа

σ _m – среднее напряжение цикла нормальных напряжений σ _m =

- амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, МПа

(7.5)

, -коэффициенты концентрации напряжений в опасном сечении при изгибе

и кручении

Вид механической обработки – шлифование чистовое.

- эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении.

, -коэффициенты, учитывающие размеры вала (масштабный фактор)

- фактор шероховатости, =0,935 табл. 10.8 [1.стр189]

- коэффициент, учитывающий наличие поверхностного упрочнения =1

По таблице 10.10 [1стр190] находим:

=0,78

=0,67

Т.к. S > 1.5, то специальный расчет на жесткость не производится.

8. Проверочный расчёт подшипников быстроходного вала на долговечность.

Поиск по сайту: