Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости вала

  • Просмотров 2062
  • Скачиваний 168
  • Размер файла 24
    Кб

3.       Расчет вала. Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют высокой твердости цапф, поэтому их изготавливают из цементируемых сталей 2 х 13(ГОСТ 5632 –61)с пределом прочности и текучести: Σв = 65 Мпа Σт = 45 Мпа             Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости вала. Основными для вала являются постоянные и переменные нагрузки от рабочего колеса. На

статическую прочность вал рассчитываем по наибольшей возможной кратковременной нагрузке, повторяемость которой мала и не может вызывать усталостного разрушения. Так как вал в основном работает в условиях изгиба и кручения, а напряжение от продольных усилий не велики, то эквивалентное напряжение в наружного вала: Где: σн – наибольшее напряжение при изгибе моментом Ми. Ĩк – наибольшее напряжение при кручении моментом. Wк и

Wн – соответственно осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала. Для вала круглого сплошного сечения Wк = 2 Wн, в этом случае: Где: D – диаметр вала = 5,5 м; Запас прочности по пределу текучести Обычно Пт = 1,2 – 1,8.             Расчет на усталостную прочность. На практике переменная внешняя нагрузка изменятся либо по симметричному, либо по асимметричному циклу. Наибольшие напряжения будут действовать в

точках наружных волокон вала. Амплитуды и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений будут: Если амплитуды и средние напряжения возрастают при нагружении пропорционально, то запас прочности определяют из соотношения: Где: n Σ и n Ī – соответственно запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям. Если известны пределы выносливости реальной детали, то равенство можно переписать в виде. 6. В

равенствах (а) и (б) Σ = 1 и Σ – 1 q – пределы выносливости стандартного образца и детали при симметричном изгибе; Ī –1 и Ī1-q – то же при кручении RΣ и RĪ – эффектные коэффициенты концентрации соответственно нормальных и касательных напряжений. При отсутствии данных значения RΣ и RĪ можно вычислить из соотношений. 7. Здесь ąΣ и ąĪ – теоретические коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении. G –