Ми-аАЬВ

А. А МиОА

А, А

Рис. 12. Определение реакций оиор и изгибающих моментов двухопорных валов с приведенными

случаями нагружения

Диаметр вала можно найти по табл. 10, зная изгибающий и вращающий моменты. Табл. 10 составлена по формуле

При этом

взяты из табл. 9 с уче-

100.

том максимальной концентрации напряжений. Материал: сталь 40Х улучшенная, для стали 45 улучшенной табличные значения умножают на коэффициент 0,94; для закаленных сталей 40Х и 40ХН табличные значения умножают на коэффициент 1,25.

9. Допускаемые напряжения аз] *, МПа, для стальных валов

В таблице обозначено: - предел прочности при растяжении; ат - предел текучести; a.i -предел выносливости.

При составлении таблицы принято:

1) коэффициент безопасности, равный 1,3;

2) уменьшение предела выносливости, определенного на малых образцах, для валов = 30 мм составляет 15-20% , для валов = 50 мм - 25-30% и для валов d = 100 мм - 35-40% (меньшие значения относятся к ступенчатым валам из твердых легированных сталей, большие - к валам с насаженными деталями из более мягких сталей);

3) допускаемые напряжения при изгибе соответствуют спокойной работе (коэффициент динамичности равен единице).

Для валов, работающих с резко переменным режимом, при расчете по максимальной нагрузке, когда коэффициент долговечности меньше единицы, допускаемые напряжения следует соответственно понизить. Допускаемые напряжения можно повысить, увеличив прочность вала технологическими или конструктивными мероприятиями: местными упрочнениями, увеличением радиусов выкружек, применением разгрузочных канавок на ступицах сидящих деталей и т.п.

8999

Источники концентрации напряжений

Диаметр вала d, мм

Стали и термическая обработка

35, нормализованная, ав= 520... 650 МПа; Стт 300

МПа; а.1 250 МПа

45, нормализованная, ав = 600... 750 МПа; ат > 340

МПа; а.1 - 280 МПа

45, улучшенная, ав - 750... 900 МПа;

= 420... 520 МПа; а.1 = 350 МПа

40Х, улучшенная,

ав= 800...

1000 МПа;

ат = 600...

800 МПа; а.1 400 МПа

40Х, закаленная до 35.-.42 HRC; ав= 1100... 1300 МПа; ат = 900

МПа; а.1 = 500 МПа

Насаженная на вал деталь (зубчатое колесо, шкив) с острыми кромками

30 50 100

75 70 65

85 80 75

90 85 80

95 90 85

Насаженное на вал кольцо подшипника качения

30 50 100

90 85 75

115 105 100

120 110 100

130 120 ПО

Вал ступенчатой формы с острыми внутренними углами

30 50 100

80 70 60

90 80 70

115 100 90

Вал ступенчатой формы со скругленными внутренними углами при

30 50 100

115 100 90

135 115 100

140 120 105

150 130 ПО

* В таблице приведены допускаемые напряжения при изгибе в случае отсутствия кручения, но их можно применять и для расчета на сложное сопротивление по результирующему моменту, который можно определять по формуле

пр=Л/2 +0.45Л/р .

10. Диаметр вала d из расчета иа усталость при одновременном действии изгибающего и врашаюшего моментов

Допускаемый изгибающий момент, кНсм, при