Коэффициенты долговечности равны 9 с.23

Где m_f = 6 при НВ  350 и m_f = 9 при НВ  350.

N_FE - эквивалентное число циклов напряжений, определяемое по формуле

N_FE = N_ · К_FE 9 ,с.23.

Принимаем для быстроходного вала

m_f = 9 Сталь 40ХН, термообработка – улучшение),

N_ = 5,84 · 10⁸ 7,с.20

К_FE = 0,06 7,табл. 3,

N_FE = N_ · К_FE = 3,5 · 10⁷

При N_FE  4 · 10⁶ принимают K_C = K_C = 1.

Определяем значения S_ и S_

S_ = 8,574

S_ = 39

Определяем коэффициент запаса прочности:

Большой коэффициент запаса прочности получился потому, что пришлось увеличивать диаметр выходного участка вала для соединения с электродвигателем стандартной муфтой.

4.8.1 Промежуточный вал

Материал промежуточного вала определяется материалом цилиндрической шестерни (вал – шестерня)

Наиболее опасными по нагружению являются сечения под шестерней тихоходной передачи и под колесом конической передачи (см. рис. 6)

Вычисление запасов прочности промежуточного вала полностью аналогичны вычислениям быстроходной ступени:

М_ИMAX = 1425 Н·м Т₁₁= 955 Н·м

W_Х =  · d_n³ /32 = 3,14 · 70³ / 32 = 33674 мм³

W_ =  · d_n³ /16 = 16334 · 2 = 67 348 мм³

_а = М_{и max} · 10³ / W_Х = 1425 · 10³ / 33674 = 42,3 МПа

_м = 4 · F_а / · d_n² = 4 · 1530 /3,14 ·70² = 0,4 МПа

_а = _м = 500 · Т₁ / W_ = 500 · 955 / 67348 = 7,1 МПа

S_ = 2,3

S_ = 19,4

Определяем коэффициент запаса прочности:

4.8.3 Тихоходный вал

Материал тихоходного вала выбираем сталь 45 ГОСТ 1050-88

Определяем пределы выносливости стали:

_В =780 МПа

_-1 = 0,43 · _В =0,43 х 780=335,4 МПа - для углеродистых сталей;

_-1 = 0,58 · _-1.=0,58 х 335,4=194,5 МПа

Наиболее опасным сечением по нагружению является сечение под опорой Е, здесь действует максимальный изгибающий момент и крутящий момент. Концентратом напряжений в данном сечении является напрессовка подшипника.

Определяем отношение K_ / _ =3,89

K_ /_ = 0,4 + 0,6 · K_ /_=0,4 + 0,6 ∙ 3,89=2,73

Фактор шероховатости

 = 0,96 – 0,25 · 10^-4 · (_B - 400) =0,96 – 0,25 · 10⁴ (780-400)= 0,95

Определяем коэффициенты K_C и K _C

K _C = (K_ / _ +  - 1) / _y =(3,89 + 0,95 –1 )= 3,84

K _C = (K _ /  _ +  - 1) / _y =(2,73 + 0,95 –1 )=2,68

Коэффициенты асимметрии цикла

_ = 0,02 · (1 + 0,01 · _B) =0,02 ∙ (1 + 0,01 х 780)= 0,18

_ = 0,5 · _ =0,5 · 0,18= 0,09

Амплитудные напряжения цикла

_a = M _и · 10³ / W_Х=1513 · 10³ / 130,7 = 18,3 МПа

W_Х =  · d_п ³/ 32 =3,14 · 110³ / 32 = 130700 мм³

Средние напряжения цикла нормальных и касательных напряжений

_m = 4 · F_a111 /  · d ₃² =4 · 7725 /3,14 · 110²= 0,7 МПа

_а = _m = 500 · Т ₁₁₁ / W _ =500 · 4152 / 260000 = 7,6 МПа

W_ =  · d_п ³/ 16 =3,14 · 110³ /16 = 260000

Коэффициенты долговечности

m_F = 6 (Сталь 45, термообработка – улучшение );

N_ = 4,63 · 10⁷  7, c. 20 ;

K_FE = 0,06  7, таб.3 ;

N_FE = N_ · K_FE = 4,63 · 10⁷ · 0,06 = 2,78 · 10⁶

Определяем значения S и S .

S = _-1 / (_а· K_D / K _C +  · _m)=335,4 / (18,3 · 3,84/ 1,06 + 0,18 · 0,7) = 5,65

S = _-1 / (_а · K_D / K _C +  · _m)=194,5 / (7,6 ∙ 2,68 / 1,06 + 0,09 · 8,82) = 14,5