а) Полярный момент сопротивления

мм3

б) Момент сопротивления изгибу

мм3

в) Амплитуды и максимальные касательные напряжения при частом реверсировании (симметричный цикл).

τа= τмах==МПа; τm=0

г) Амплитуда цикла нормальных напряжений изгиба

σа=32,28 МПа

д) Средние нормальные напряжения

σм=0, тек как Fa не действуют в сечении VI -VI.

е) Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.

=

где Кσ – эффективный коэффициент концентрации напряжений;

εσ – масштабный фактор для нормальных напряжений;

β – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности (при Rа= 0,4…3,2 мкм принимают β=0,97…0,9);

Ψσ – коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений;

Кσ = 1,75 – для вала с одной шпоночной канавкой при σв до 700 МПа (по таблице 8.5. [3]);

εσ = 0,68 – для легированной стали при d=60 мм по таблице 8.8. [3];

β = 0,96 – при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;

Ψσ = 0,15 – для легированной стали странице 300 [5].

ж) Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

=

где Кτ, ετ, ψτ – Коэффициенты, учитывающий влияние на касательные напряжения аналогичных факторов, что и для нормальных напряжений.

Кτ = 1,6 – для вала с одной шпоночной канавкой при σв до 700 МПа (по таблице 8.5. [3]);

ετ = 0,68 – для легированной стали;

β = 0,96 – при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;

ψτ = 0,1 – для легированной стали странице 300 [5].

з) Результирующий коэффициент запаса прочности.

3,1 > [S] = 2

При невыполнении условия прочности для вал-шестерни увеличивают диаметры рассматриваемых сечений. При невыполнении условия прочности для вала из стали 45, которая задается в предварительных расчетах, назначают новую более качественную легированную сталь или увеличивают диаметры.

9.11.3. Сечение С (VII). В этим сечении действуют, независимости от направления вращения вала, суммарной изгибающий момент =525,4 Нм и вращающий момент Т3=575,4 Нм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.

а) Полярный момент сопротивления

мм3

б) Момент сопротивления изгибу

мм3

в) Амплитуды и максимальные касательные напряжения при частом реверсировании (симметричный цикл).

τа= τмах==МПа; τm=0

г) Амплитуда цикла нормальных напряжений изгиба

σа=32,17 МПа

д) Средние нормальные напряжения

σм=0, тек как Fa не действуют в сечении VII -VII.

е) Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.

=

где 3,5 – по таблице 8.5. [3] по d=55 мм и σв=655 МПа;

β = 0,97 – при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;

ж) Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

=

где 0,60,4 = 0,6·3,5+0,4 = 2,5

β = 0,97 – при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;

з) Результирующий коэффициент запаса прочности.

2,35 > [S] = 2

При невыполнении условия прочности для вал-шестерни увеличивают диаметры рассматриваемых сечений. При невыполнении условия прочности для вала из стали 45, которая задается в предварительных расчетах, назначают новую более качественную легированную сталь или увеличивают диаметры.