Выбор электродвигателя Кинематический и силовой расчет привода

9. Проверочный расчет валов

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения — по отнулевому (пульсирующему).

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s > [s].
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал.
Сечение А-А. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.
Материал вала сталь 45 улучшенная; σ_в = 780 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
.
Суммарный изгибающий момент .
Крутящий момент .
Осевой момент сопротивления .
Амплитуда нормальных напряжений .
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
; где .
Полярный момент сопротивления .
Амплитуда и среднее значение цикла касательных напряжений
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
, где ; .
Результирующий коэффициент запаса прочности
.
Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше . Полученное значение достаточно.


Промежуточный вал. Материал вала сталь 45 улучшенная; σ_в = 780 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
.
Сечение Б-Б. Диаметр вала в этом сечении 30 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: к_σ=1,8 и к_τ=l,7; масштабные
факторы ε _σ = 0,88; и ε_τ = 0,77; коэффициенты ψ_σ= 0,15 и ψ_τ = 0,1.
Суммарный изгибающий момент
.
Крутящий момент .
Осевой момент сопротивления
.
Амплитуда нормальных напряжений .
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
.
Полярный момент сопротивления
.
Амплитуда и среднее значение цикла касательных напряжений
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
.
Результирующий коэффициент запаса прочности
.
Полученное значение достаточно.
Выходной вал. Материал вала сталь 45 улучшенная; σ_в = 780 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
.
Сечение В-В. Диаметр вала в этом сечении 40 мм.
Суммарный изгибающий момент
.
Крутящий момент .
Осевой момент сопротивления
.
Амплитуда нормальных напряжений .
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
; где .
Полярный момент сопротивления .
Амплитуда и среднее значение цикла касательных напряжений
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
, где ; .
Результирующий коэффициент запаса прочности
.
Полученное значение достаточно.