Проверочный расчет вала на усталостную прочность

В соответствии с построенными эпюрами изгибающих и крутящих моментов (рис. 4.4) и конструкцией вала (рис. 4.5) опасными являются три сечения. Первое из них совпадает с расчетным сечением 4 (рис. 4.6, а). В этом сечении действует крутящий момент М_К4 = 800000 Н·мм, суммарный изгибающий момент М_Σ4 = 412253 Н·мм, концентрация напряжений обусловлена шпоночным пазом.

Рис. 4.5. Эскиз тихоходного вала конического редуктора

Рис. 4.6. Расчетные сечения вала: а – сечение 4;

б – сечение 3; в – сечение 1

Второе опасное сечение совпадает с галтелью упорного буртика ближнего к консоли подшипника (находится слева от шарнира «В» (сечение 3) на расстоянии х = 15 мм (рис. 4.4), (рис. 4.6, б). В этом сечении действует суммарный изгибающий мо­мент М_Σх = 690094 Н·мм (в расчет принимается М_Σ3 =711466 Н·мм) и крутящий момент

М_К3 = 800000 Н·мм. Концентрация напряжений обусловлена галтелью и резким изменением размеров вала.

Третье опасное сечение соответствует середине посадочного участка под звездочку цепной передачи (сечение 1) (рис. 4.6, в). В этом сечении действует крутящий момент М_К1 = 800000 Н·мм, концентрация напряжений обусловлена шпоночным пазом, диаметр вала минимальный.

Методика расчета на усталостную прочность изложена в разделе 2.4.1.

Результаты проверки усталостной прочности в опасных сече­ниях приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Результаты расчета коэффициентов запаса усталостной прочности

Сопротивление усталости вала во всех опасных сечениях обеспечивается.