Курсовой проект «Привод ленточного конвейера»

4.6.Проверочный расчет валов.

Цель расчета – определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:

,
где [s] = 1,3…1,5 при высокой достоверности расчета.

Опасные сечения вала.

Намечаются два опасных сечения: на быстроходном на 2-й ступени и на тихоходном, на 2-й ступени.
Определение источников концентрации напряжений в опасных сечениях.
Опасное сечение 2-й ступени быстроходного вала определяет концентратор напряжений – посадка подшипника с натягом. Концентрация напряжений на 2-й ступени тихоходного вала определяется посадкой колеса шпоночным пазом.

Расчет валов на усталостную прочность:

Определение напряжений в опасных сечениях вала, .

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба :
,
где – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н·м;
– осевой момент сопротивления сечения вала, мм³.

Касательные напряжения изменяются по нулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчетных напряжений кручения :

,
где – крутящий момент Н·м;
– полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³.

Для 2-й ступени быстроходного вала:

Для 2-й ступени тихоходного вала:

Определение коэффициентов концентрации нормальных и касательных напряжений.

где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений (1/табл.11.2); - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (1/табл.11.3);
- коэффициент влияния шероховатости (1/табл.11.4);
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (1/табл.11.5).
Для валов без поверхностного упрочнения:

2-я ступень быстроходного вала:
Для посадки подшипника с натягом:

;

2-я ступень тихоходного вала:
Для шпоночного паза, выполненного концевой фрезой:




Определение пределов выносливости в расчетном сечении вала.

где и – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, .
2-я ступень быстроходного вала:

2-я ступень тихоходного вала:

Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

2-я ступень быстроходного вала:
2-я ступень тихоходного вала:
Определение общего коэффициента запаса прочности в опасных сечениях.

2-я ступень быстроходного вала:
2-я ступень тихоходного вала: