Определение диаметров промежуточного вала

Рис. 40. Эпюры моментов промежуточного вала

1. Определить реакции в опорах С и Д в вертикальной плоскости у из суммы моментов относительно опоры С (рис. 40): ; Н; ; ; Н. 2. Определить диаметр под колесом : Н·м мм. 3. Определить диаметр в центре под шестерней: Н·м. .

4. Конструирование промежуточного вала (рис. 41).

Рис. 41. Вал промежуточный

 

Определение диаметров тихоходного вала зубчатого

Цилиндрического редуктора

Рис. 42. Эпюры моментов тихоходного вала

1. Определить реакции в опорах Е и К в вертикальной плоскости у относительно опоры Е (рис. 42): Н·м. 2. Определить реакции в опорах Е и К в горизонтальной плоскости х из суммы моментов относительно опоры Е: ; ; Н; Н. 3. Определить момент эквивалентный в опасном сечении: Н. 4. Определить диаметр вала в опасном сечении:

5. Конструирование тихоходного вала (рис. 43).

 

 

Рис. 43. Тихоходный вал

 

Расчет валов на прочность

Коэффициент запаса прочности:

Допускаемый коэффициент запаса прочности

Расчет ведется по опасному сечению:

;

где – коэффициент запаса прочности при изгибе;

– коэффициент запаса прочности при кручении

; ,

где и – амплитуды напряжений цикла;

и – среднее напряжение цикла.

В расчетах валов принимают, что нормальное напряжения изменяются по симметричному циклу и = 0, а касательная напряжения изменяется по отнулевому циклу: , тогда ; при

Напряжения в опасных сечениях: ; ,

где - результирующий изгибающий момент в рассчитываемом сечении;

– крутящий момент на валу;

– момент сопротивления изгибу (осевой момент);

– момент сопротивления кручению (полярный момент);

для круглого сечения .

Момент сопротивления для сечения вала со шпоночным пазом (рис. 44)

; .

 

Рис. 44. Сечение вала

 

; – предел выносливости в рассматриваемом сечении ; (табл. 11).

Таблица 11

Предел напряжений

Марка стали	Диаметр Заготовки, мм	Твердость HB (не ниже)	Механические характеристики, МПа	Коэф.
	Любой							0,05
40Х	Любой							0,05 0,05
40ХН	Любой							0,05 0,05
20Х
							0,05

 

; – коэффициенты концентрации напряжений ; ,

где и – эффективные коэффициенты концентрации напряжений (табл. 12);

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

– коэффициент влияния шероховатости(табл. 13);

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 14).

 

Таблица 12

Значения отношений ;

Диаметр Вала, мм	при , МПа	при , МПа
	2,5	3,0	3,5	4,25	1,9	2,2	2,5	2,95
	3,05	3,65	4,3	5,2	2,25	2,6	3,0	3,5
100 и более	3,3	3,95	4,6	5,6	2,4	2,8	3,2	3,8

 

Таблица 13

Значения коэффициента

Среднее арифметическое отклонение профиля мкм	при , МПа
0,1….0,4	1,0	1,0	1,0	1,0
0,8….3,2	1,05	1,1	1,15	1,25

 

Коэффициент влияния асимметрии цикла

.

Таблица 14

Значение коэффициента

Вид упрочнения поверхности	сердцевины, МПа
Для гладких валов
Закалка с нагре-вом ТВЧ	600…800	1,5…1,7	1,6…1,7	2,4…2,8
800…1000	1,3…1,5	_	_
Дробеструйный наклеп	600…1500	1,1…1,25	1,5…1,6	1,7…2,1
Накатка роликом	–	1,1…1,3	1,3…1,5	1,6…2,0