6.6.2. Перевірочний розрахунок проміжного вала

Матеріал валу – сталь 40Х, термообробка – суцільне гартування.

МПа, МПа;

знаходимо границі втоми при згині і крученні:

σ_-1 = 0,43 σ_в=0,43·900=387МПа, τ_-1 = 0,5·387=193,5МПа;

Знаходимо коефіцієнти, що характеризують чутливість матеріалу до асиметрії циклу напружень:

; ,

Вал має два небезпечні перерізи C і D.

Переріз C:

Переріз С збігається з посадочним місцем під зубчасте колесо.

Н·м;

Н·м;

Концентраторами напружень є:

1. шпонковий паз перерізом 10х5.

2) посадка колеса на вал – Ø32Н7/s6.

Для шпонкового пазу.

Згідно [1, табл.6.7] k_σ=2,15; k_τ=1,95.

Згідно [1, табл.6.6], інтерполюючи знаходимо: k_dσ =0,872; k_dτ =0,77.

k_σ/k_dσ=2,15/0,872=2,466, k_τ/k_dτ=1,95/0,77=2,532.

Для посадки Ø32Н7/s6.

Згідно [1, табл.6.10] k_σ/k_dσ=3,58, k_τ/k_dτ=2,56.

Приймаємо більші значення k_σ/k_dσ=3,58, k_τ/k_dτ=2,56.

Проводимо розрахунок.

МПа;

Переріз D:

Переріз D збігається серединним перерізом шестерні.

Н·м; Н·м;

Концентратором напружень є западини зубців шестерні ø33,10.

За [1, табл. 6.9] знаходимо ефективні коефіцієнти концентрації напружень для евольвентних зубців k_σ=1,70; k_τ=1,55:

За [1, табл. 6.6] знаходимо масштабні фактори k_dσ =0,868; k_dτ =0,765:

Знаходимо відношення k_σ/k_dσ=1,70/0,868=1,959, k_τ/k_dτ=1,55/0,765=2,026.

амплітудне значення напружень:

w₀ = πd³/32= π(33,10)³/32=3560мм⁴

Середнє значення нормального напруження:

МПа.

W_р = πd³/16= π(33,1)³/16=7121мм⁴

МПа;

Коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях:

Сумарний коефіцієнт запасу міцності:

Міцність проміжного валу забезпечена.

6.6.3. Перевірочний розрахунок веденого вала

Матеріал валу – сталь 45, термообробка – нормалізація.

МПа, МПа;

знаходимо границі втоми при згині і крученні:

σ_-1 = 0,43 σ_в=0,43·600=258МПа, τ_-1 = 0,5·258=129МПа;

Знаходимо коефіцієнти, що характеризують чутливість матеріалу до асиметрії циклу напружень:

; ,

Вал має два небезпечні перерізи В і С.

Переріз В. Переріз В збігається з посадочним місцем під підшипник.

Н·м;

Н·м;

Концентратором напружень є посадка підшипника на вал ø40H7/k6.

За [1, табл. 6.10] знаходимо та :

,

Амплітудне значення напружень:

w₀ = πd³/32= π(40)³/32=6283мм⁴

МПа.

W_р = πd³/16= π(40)³/16=12566мм⁴

МПа;

Коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруженнях:

Сумарний коефіцієнт запасу міцності:

Міцність валу в перерізі В передачі забезпечена.

Переріз С:

Переріз С збігається з посадочним місцем під зубчасте колесо.

Н·м;

Н·м;

Концентраторами напружень є:

1) шпонковий паз перерізом 12х5.

2) посадка колеса на вал – Ø42Н7/s6.

Для шпонкового пазу.

Згідно [1, табл.6.7] k_σ=1,75; k_τ=1,55.

Згідно [1, табл.6.6], інтерполюючи знаходимо: k_dσ =0,834; k_dτ =0,724.

k_σ/k_dσ=1,75/0,834=2,098, k_τ/k_dτ=1,55/0,724=2,141.

Для посадки Ø42Н7/s6.

Згідно [1, табл.6.10] k_σ/k_dσ=3,11, k_τ/k_dτ=2,275.

Приймаємо більші значення - k_σ/k_dσ=3,11, k_τ/k_dτ=2,275.

Проводимо розрахунок:

МПа.

МПа;

Міцність веденого валу забезпечена.