Привод к ленточному конвейеру для подачи формовочной земли в литейный цех (стр. 8 из 11)

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5, Сечение проходит по прочности.

4 - E СЕЧЕНИE.

Диаметр вала в данном сечении D = 35,0 мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (см. табл. 8,7[1]). Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_σ = σ _- 1 / ((k_σ / (ε_σ×β)) ×σ_v + φ_σ×σ_m) , где: - амплитуда цикла нормальных напряжений:

σ_v = M_изг / W_нетто = 0,0 МПа, здесь

W_нетто = π× D³ - 3,14 × 35,0 ³ = 4209,243 мм₃

32 32

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

σ_m = F_a / (π× D₂ / 4) = 0,326 МПа,

- φ_σ = 0,2 - см. стр. 164[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- k_σ/ε_σ = 2,8 - находим по таблице 8,7[1]; Тогда:

S_σ = 5150,472,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_τ = τ _{- 1} / ((k_τ / (ε_t×β)) ×τ_v + τ_t×τ_m), где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла: τ_t = τ_m = τ_max / 2 = 0,5 × T_кр / W_{к нетто} = 2,82 МПа, здесь

Wк нетто = π× D3 3,14 × 35,03 3

- = 8418,487 мм

16 16

- φ_t = 0,1 - см. стр. 166[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_τ/ε_τ = 4,0 - находим по таблице 8,7[1]; Тогда:

S_τ = 23,101,

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S =

√ SSσ^×2 + S Sτ_τ2√ 5150,4725150,472 +23,101 × 23,101 = 5150,524

_σ

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5, Сечение проходит по прочности.

1 - E СЕЧЕНИE.

Диаметр вала в данном сечении D = 35,0 мм и d = 25,0 мм. Концентрация напряжений обусловлена галтелью (см. табл. 8,2[1]). Проверку будем проводить по 0 - му сечению, где наибольший изгибающий момент.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_σ = σ _{- 1} / ((k_σ / (σ_σ×β)) ×σ_v + φ_σ×σ_m) , где: - амплитуда цикла нормальных напряжений:

σ_v = M_изг / W_нетто = 0,0 МПа, здесь

Wнетто = π× D3 3,14 × 25,0 3 3

- = 1533,981 мм

32 32

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

σm = F_a / (π× D₂ / 4) = 0,638 МПа,

- φ_σ = 0,2 - см. стр. 164[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1]; - k_σ = 2,15

- ε_σ = 0,88 - находим по таблице 8,8[1]; Тогда:

S_σ = 2627,792,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_τ = τ _{- 1} / ((k_τ / (ε_t×β)) ×τ_v + τ_t×τ_m), где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла: σ_tv = τ_m = τ_max / 2 = 0,5 × T_кр / W_{к нетто} = 7,737 МПа, здесь

W_{к нетто} = π× D³ - 3,14 × 25,0³ = 3067,962 мм₃

16 16

- φ_τ = 0,1 - см. стр. 166[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_τ = 1,6

- ε_τ = 0,77 - находим по таблице 8,8[1]; Тогда:

S_τ = 11,214,

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = √ SSσ_σ×2 + S Sτ_τ2√ 2627,7922627,792 +11,214 × 11,214 = 11,214

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5, Сечение проходит по прочности.

2 - E СЕЧЕНИE.

Диаметр вала в данном сечении D = 40,0 мм и d = 35,0 мм. Концентрация напряжений обусловлена галтелью (см. табл. 8,2[1]). Проверку будем проводить по 0 - му сечению, где наибольший изгибающий момент.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_σ = σ _{- 1} / ((k_σ / (σ_σ×β)) ×σ_v + φ_σ×σ_m) , где: - амплитуда цикла нормальных напряжений:

σ_v = M_изг / W_нетто = 19,322 МПа, здесь

W_нетто = π× D³ - 3,14 × 35,0 ³ = 4209,243 мм₃

32 32

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

σ_m = F_a / (π× D₂ / 4) = 0,326 МПа,

- φ_σ = 0,2 - см. стр. 164[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1]; - k_σ = 2,05

- ε_σ = 0,85 - находим по таблице 8,8[1]; Тогда:

S_σ = 6,972,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_τ = τ _{- 1} / ((k_τ / (ε_t×β)) ×τ_v + τ_t×τ_m), где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:

σ_tv = τ_m = τ_max / 2 = 0,5 × T_кр / W_{к нетто} = 2,82 МПа, здесь

W_{к нетто} = π× D³ - 3,14 × 35,0³ = 8418,487 мм₃

16 16

- φ_τ = 0,1 - см. стр. 166[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_τ = 1,45

- ε_τ = 0,73 - находим по таблице 8,8[1]; Тогда:

Sτ = 32,124,

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = √ SSσ^×2 + S Sτ_τ2√ 6,972 6,972 + 32,124 × 32,124 = 6,813

_σ

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5, Сечение проходит по прочности.

3 - E СЕЧЕНИE.

Диаметр вала в данном сечении D = 40,0 мм и d = 35,0 мм. Концентрация напряжений обусловлена галтелью (см. табл. 8,2[1]). Проверку будем проводить по 0 - му сечению, где наибольший изгибающий момент.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_σ = σ _{- 1} / ((k_σ / (σ_σ×β)) ×σ_v + φ_σ×σ_m), где: - амплитуда цикла нормальных напряжений:

σ_v = M_изг / W_нетто = 19,322 МПа, здесь

π× D³ 3,14 × 35,0 ^{3 3} W_нетто = - = 4209,243 мм

32 32

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

σ_m = F_a / (π× D₂ / 4) = 0,326 МПа,

- φ_σ = 0,2 - см. стр. 164[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- k_σ = 2,05

- ε_σ = 0,85 - находим по таблице 8,8[1]; Тогда:

S_σ = 6,972,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_τ = τ _{- 1} / ((k_τ / (ε_t×β)) ×τ_v + τ_t×τ_m), где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:

σ_tv = τ_m = τ_max / 2 = 0,5 × T_кр / W_{к нетто} = 2,82 МПа, здесь

π× D3 3,14 × 35,03

Wк нетто = - = 8418,487 мм3

16 16

- φ_τ = 0,1 - см. стр. 166[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_τ = 1,45

- ε_τ = 0,73 - находим по таблице 8,8[1]; Тогда:

S_τ = 32,124,

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = Sσ× Sτ = 6,972 × 32,124 = 6,813

6,972 + 32,124

Расчётное значениеполучилось больше минимально допустимого [S] = 2,5, Сечение проходит по прочности.

РАСЧЁТ 2 - ГО ВАЛА.

Крутящий момент на валу T_кр = 162672,11 H×мм. Для данного вала выбран материал: сталь 45, Для этого материала:

- предел прочности σ_b = 780,0 МПа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба σ _{- 1} = 0,43 ×σb = 335,4

МПа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле кручения τ _{- 1} = 0,58 ×σ _{- 1} = 194,532 МПа.

1 - E СЕЧЕНИE.

Диаметр вала в данном сечении D = 40,0 мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (см. табл. 8,7[1]). Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_σ = σ _{- 1} / ((k_σ / (σ_σ×β)) ×σ_v + φ_σ×σ_m), где: - амплитуда цикла нормальных напряжений:

σ_v = M_изг / W_нетто = 0,0 МПа, здесь

W_нетто = π× D³ - 3,14 × 40,0 ³ = 6283,185 мм₃

32 32

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

σ_m = F_a / (π× D₂ / 4) = 0,249 МПа,

- φ_σ = 0,2 - см. стр. 164[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- k_σ/ε_σ = 2,8 - находим по таблице 8,7[1]; Тогда:

S_σ = 6727,147,

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_τ = τ _{- 1} / ((k_τ / (ε_t×β)) ×τ_v + τ_t×τ_m), где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла: τ_t = τ_m = τ_max / 2 = 0,5 × T_кр / W_{к нетто} = 6,473 МПа, здесь

W_{к нетто} = π× D³ - 3,14 × 40,0³ = 12566,371 мм₃

16 16

- φ_t = 0,1 - см. стр. 166[1];

- β = 0,97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_τ/ε_τ = 4,0 - находим по таблице 8,7[1]; Тогда: