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 уотносительно 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 |