Уточненный расчет вала. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. В данном соединении вал – шестерня применим шпонку с размерами:

b h=12 8мм, t₁=5 мм.

3. Определяем момент сопротивления кручению

4. Определяем момент сопротивления изгибу

5. Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжений

6. Определяем амплитуду нормальных напряжений изгиба

Средние напряжения σ_m=0, так как F_x=0.

7. Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

где, σ_-1 – предел выносливости при симметричном цикле изгиба.

σ_-1=0,43*σ_b=0,43*610=262 МПа

К_σ – коэффициент эффективной концентрации нормальных напряжений, принимаем К_σ=1,59 таблица 8.5 Л[1].

ε_σ – масштабный фактор для нормального напряжения,

принимаем ε_σ=0,85 таблица 8.8 Л[1].

ψ_σ=0,2 стр.163 Л[1]

8.Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

τ_-1=0,58*σ_-1=0,58*262=152,1МПа

принимаем К_τ=1,49 таблица 8.5 Л[1].

принимаем ε_τ=0,73 таблица 8.8 Л[1].

ψ_τ = 0,1 стр.166 Л[1].

9. Определяем результирующий коэффициент запаса прочности для сечения

S>[S]

4,6>2,5

Прочность обеспечена.