Быстроходный вал

Материал вала– сталь 45, термическая обработка – улучшение. При диаметре заготовки d = 40 мм (до 80 мм) предел прочности = 890 МПа.

Пределы выносливости материала определяется по формуле(2.72):

МПа – при симметричном цикле напряжений изгиба; (2.72)

МПа – при симметричном цикле касательных напряжений. (2.72)

Сечение А-А. Диаметр вала в этом сечении мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза: , ; , , К_F = 1,15 (шероховатость поверхности R_а = 0,4…3,2 мкм); K_v = 1,0; =0,05.

Коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала определяется по формуле(2.73)

; (2.73)

. (2.74)

Изгибающий момент определяется по формуле(2.75)

Н·мм, (2.75)

где Н – силы нагрузки от муфты;

= 28 мм – длина шпонки

Полярный и осевой моменты сопротивления сечения (d= мм, ширина шпоночного паза b = 10 мм, а глубина t₁ = 5,0 мм) определяется по формуле(2.76)

мм³; (2.76)

мм^3(2.77)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений определяется по формуле(2.78)

МПа (2.78)

Амплитуда нормальных напряжений изгиба определяется по формуле(2.79)

МПа (2.79)

Коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям определяется по формуле(2.80)

(2.80)

Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям определяется по формуле(2.81):

(2.81)

Результирующий коэффициент запаса прочности определяется по формуле(2.82)

>[s] = 2. (2.82)