Проверочный расчёт валов.
Проверим тихоходный вал в сечении со шпоночной канавкой.
1. Определяем напряжения в опасных сечениях вала:
а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений σа равна расчетным напряжениям изгиба σи :
 ,
|
где М – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении,
М = 32 Н·м;
Wнетто – осевой момент сопротивления сечения вала.
 ,
|
= 7778 мм3.
= 4.1 Н/мм2.
б) Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла τа равна половине расчетных напряжений кручения τк:
 ,
|
где Мк– крутящий момент, Мк =38 Н·м;
– полярный момент инерции сопротивления сечения вала.
 ,
|
= 16890 мм3.
= 1.1 Н/мм2.
2. Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
 ,
| |
 ,
|
где Кσ и Кτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала и выбираются по табл.: Кσ = 1,9, Кτ = 1,7;
КF– коэффициент влияния шероховатости, выбирается по таблице, КF = 1;
Кd – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, выбирается по таблице, Кd = 0,67;
Кy – коэффициент влияния поверхностного упрочнения, выбирается по таблице, Кy = 2,5.
,
.
3. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала:
 ,
| |
 ,
|
где σ-1 и τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, σ-1 определяется по таблице, σ-1 = 410 МПа, τ-1 = 0,58·σ-1 = 0,58·410 = 238 МПа.
МПа,
МПа.
4. Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
 ,
| |
 ,
|
=88.5,
=214.5.
5. Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
 ,
|
где [S] – коэффициент запаса прочности, [S] = 2.
= 81.8.
Проверочный расчет вала показал, что данный вал удовлетворяет условиям прочности.