Амплитуда симметричного цикла по изгибу.

Амплитуда касательных напряжений:

Среднее напряжение цикла при изгибе

s_m = 0, t_m = t_a = 0,12 МПа.

Принимаем коэффициенты

- концентрации напряжений: K_s = 1,9; K_t = 1,6;

- масштабных факторов: Е_s = 0,723; Е_t = 0,653;

- коэффициенты, учитывающие влияние среднего напряжения цикла на усталостную прочность: y_s = 0,1, y_t= 0,5.

Определяем коэффициенты запаса прочности вала в сечении С по напряжениям изгиба

Определяем коэффициенты запаса прочности вала в сечении С по напряжениям кручения

Расчетный коэффициент запаса прочности :

s > [s] = 1,5.

Сопротивление усталости обеспечивается.

Но вал несёт чрезмерный запас прочности, следовательно необходимо изменение его диаметра.

Берём d_f = 40 мм

По приведенным ранее формулам:

W_OC = 6280 мм³ осевой момент

W_p = 12560 мм³ полярный момент

σ_а = 47,85 МПа амплитуда симметричного цикла по изгибу

τ_а = 1,32 МПа амплитуда касательных напряжений и среднее напряжение цикла

При уже принятых коэффициентах получим

S_σ = 2,54 по напряжениям изгиба

S_τ = 51,4 по напряжениям кручения

S = 2,54 коэффициент запаса прочности

Рис 7.1 Схема работы вала:

Проверочный расчет валов на прочность.

Быстроходный вал.

Рис 7.3 Конструкция, расчетная схема и эпюры изгибающих и крутящих моментов быстроходного вала

Проверочный расчет проводится для проверки прочности в опасном сечении в зависимости от направления и величины действующих на него нагрузок. Напряжение изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательные напряжения кручения по пульсирующему.