Материал: РПЗ

Проверочный расчет на выносливость в сечении (а-а)

Эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении

; .

Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения

(для углеродистой стали).

Коэффициент влияния шероховатости поверхности

(при шероховатости поверхности R_a 0,32…2,5).

Коэффициент влияния упрочнения

(поверхностное упрочнение не предусмотрено).

Суммарные коэффициенты, учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении

;

.

Момент сопротивления сечения при изгибе и кручении

;

.

Переменные и постоянные составляющие циклов напряжений

;

;

;

.

Коэффициенты ,

Для малоуглеродистых сталей

;

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Общий коэффициент запаса прочности (отношение предельного напряженного состояния к действительному)

.

О работоспособности вала судят по выполнению расчетного условия – требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности.

– выносливость вала в сечении (а-а) обеспечена.

Проверочный расчет на выносливость в сечении (б-б)

Эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении

; .

Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения

(для углеродистой стали).

Коэффициент влияния шероховатости поверхности

(при шероховатости поверхности R_a 0,32…2,5).

Коэффициент влияния упрочнения

(поверхностное упрочнение не предусмотрено).

Суммарные коэффициенты, учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении

;

.

Момент сопротивления сечения при изгибе и кручении

,

где – ширина шпоночного паза, ;

– глубина шпоночного паза на валу, ;

.

Переменные и постоянные составляющие циклов напряжений

;

;

;

.

Коэффициенты ,

Для малоуглеродистых сталей

;

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Общий коэффициент запаса прочности (отношение предельного напряженного состояния к действительному)

.

– выносливость вала в сечении (б-б) обеспечена.

3. Расчет соединений, передающих крутящий момент

Выполним расчет основных соединений, передающих крутящий момент между валом и посаженной на нем деталью.

Соединения на входном валу

Расчет шпоночного соединения (вал-муфта)

Исходные данные:

;

;

.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, .

По ГОСТ 23360-78 устанавливаем размеры призматической шпонки:

; .

Рассчитываем смятие на рабочей грани шпонки

;

;

.

Рассчитываем допускаемое напряжение смятия

,

где – принятый коэффициент запаса прочности, ;

– предел текучести для материала шпонки, .

, шпоночное соединение работоспособно.

Соединения на выходном валу

Расчет шпоночного соединения (вал-колесо)

Исходные данные:

;

;

.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, .

; .

;

;

.

, шпоночное соединение работоспособно.

Расчет шпоночного соединения (вал-муфта)

Исходные данные:

;

;

.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, .

; .

;

;

.

, шпоночное соединение работоспособно.

Заключение Список литературы

1 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Высш. шк., 1990.-399 с., ил.

2 Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин, М., Машиностроение, 1988 г.