Выбор материала вала. Для изготовления быстроходного вала выбрали материал сталь 40Х, твердость не менее 200НВ; s-1 = 320 МПа и t-1 = 200МПа – пределы выносливости при симметричном

Для изготовления быстроходного вала выбрали материал сталь 40Х, твердость не менее 200НВ; s _{- 1} = 320 МПа и t_{- 1} = 200 МПа – пределы выносливости при симметричном цикле изгиба и кручения.

Строим расчетную схему вала.

Из предыдущих разделов имеем

Силы в зацеплении: F_t =1720,8Н, F_r =632,7 Н. F_a=266,39Н.

Консольная сила от муфты: F_м=500Н.

Реакции: R_Dy =300,81 Н, R_By =331,89 Н, R_Bx=-254.15 Н, R_Dx= 966,65 Н.

Расстояния: l _б = 240 мм, l _м = 51 мм

Определим величину изгибающих моментов в характерных сечениях А, B, С, D.

В горизонтальной плоскости.

слева: M_Dy = 0;

M_Сy = - R_Dx ·½ l _б =-966,65×120×10^-3=-115,99 Н·м;

M_By =- R_Dx · l _б+ F_t· ½ l _б=-966,65×240×10^-3+1720,8×120×10^-3=-25,47 Н·м;

M_Аy = 0;

Проверка:

справа: M_By = – F_м·l_м = -500×51×10^-3= -25,5 Н·м;

В вертикальной плоскости.

слева: M_Dx = 0;

M_Cx1 = R_Dy ·½ l _б =300,81×120×10^-3 =36 Н·м;

M_Cx2 = R_Dy ·½ l _б + F_а ·½ d ₁=300,81×120×10^-3 +266,39×14,14×10^-3 =39,76 Н·м;

справа: M_Ax = 0;

M_Bx = 0 Н·м;

Проверка:

справа: M_Сx = ½ R_By · l _б =165,9×240×10^-3 = 39,8 Н·м.

Крутящий момент в сечениях вала.

Строим эпюру крутящих моментов.

Определение опасного сечения

Как видно из эпюр изгибающих моментов опасным сечением вала является сечение С. Определяем суммарный изгибающий момент в сечении С.