Расчет редуктора прямозубого — страница 8

  • Просмотров 388
  • Скачиваний 5
  • Размер файла 626
    Кб

моментов в вертикальной плоскости “Mх” Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости “My” Определяем суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях Строим эпюру крутящих моментов “T” Рисунок 10 – Эпюры внутренних силовых факторов 8.2 Расчет вала на усталостную прочность Расчет вала на усталостную прочность заключается в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с

допускаемыми значениями [s]. Прочность обеспечена при s > [s] = 2,5. Исходные данные: – Материал вала сталь 45 улучшенная; – предел прочности σв = 780 МПа; – предел выносливости стали при симметричном цикле перемены напряжений изгиба σ-1 = 353 МПа; – предел выносливости стали при симметричном цикле перемены напряжений кручения τ-1 = 216 МПа; – коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла изменения

напряжения: ψσ = 0; ψτ = 0; Расчет ведем для сечения вала B (рисунок 10), т.к. в этом сечении возникает наибольший изгибающий момент. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом. Диаметр вала d = 35 мм. Определяем коэффициент запаса прочности по напряжениям изгиба (32) где kσ – коэффициент концентрации напряжений при изгибе; εσ – масштабный фактор, учитывающий влияние размеров сечения валов,

принимаем kσ/εσ = 3,38; β – коэффициент, учитывающий упрочнение поверхности, применение специальных технологических методов; при отсутствии специального упрочнения или термообработки β = 0,95…0,98 (шлифование); принимаем β = 0,97; σа – амплитуда напряжений изгиба, МПа; σm – среднее напряжение цикла напряжений изгиба, МПа; т.к. осевая нагрузка на вал отсутствует, то принимаем σm = 0; Амплитуда напряжений изгиба определяется по формуле: (33)

где Ми – изгибающий момент в расчетном сечении, Ми = 68,9 Н∙м; W – осевой момент сопротивления сечения изгибу, мм3; Определяем осевой момент сопротивления сечения изгибу по формуле: (34) ; ; Определяем коэффициент запаса прочности по напряжениям кручения (35) где kτ – коэффициент концентрации напряжений кручения; ετ – масштабный фактор, учитывающий влияние размеров сечения валов, принимаем kτ/ετ = 2,43; τа – амплитуда напряжений

кручения, МПа; τm – среднее напряжение цикла напряжений кручения, МПа. Амплитудное и среднее значение касательных напряжений определяется по формуле: (36) где Т – крутящий момент в расчетном сечении, Т = 69,1 Н∙м; Wp – полярный момент сопротивления сечения кручению, мм3; Определяем полярный момент сопротивления сечения по формуле: (37) ; Определяем суммарный коэффициент запаса прочности по напряжениям изгиба и кручения (38) Как видно из