Проверочный расчет вала

После окончания конструирования вала надо выполнить уточненный расчет вала, то есть проверить вал на усталостную прочность в наиболее опасных сечениях по условию:

(6.2)

Порядок оформления этого расчета может быть следующим. После заголовка – постановка задачи раздела: краткая характеристика вала и анализ сечений с концентраторами напряжений с целью выделения тех сечений, которые обязательно следует рассчитать (все сечения вала с концентраторами должны быть маркированы буквами или цифрами). В качестве характеристики вала можно представить его материал, термообработку, механические характеристики (пределы прочности и выносливости) и нагрузку на вал. Ниже следует расположить рисунок, содержащий:

· эскиз вала;

· кинематическую схему вала с указанием нагрузок на него и его опоры;

· эпюры крутящего и изгибающих моментов.

Все это должно быть выполнено в проекционной связи. По каждому из сечений, выделенных для обязательного проверочного расчета, следует указать:

§ нагрузку на вал (в этом сечении);

§ тип концентратора напряжений.

Расчет выполняют по условию обеспечения достаточного коэффициента запаса прочности. Если расчетный коэффициент запаса прочности “S” не меньше допустимого, то это значит, что ВАЛ ПРОЧНЫЙ в проверяемом сечении (такой текущий вывод следует помещать сразу после сравнения расчетного значения коэффициента запаса прочности с допустимым значением). В противном случае вал непрочный и необходимо принять меры для увеличения прочности вала в проверяемом сечении, то есть:

§ поверхностно упрочнить вал (например: обкатка роликами, дробеструйная обработка);

§ изменить конструкцию концентратора напряжений;

§ поменять марку стали, из которой изготовлен вал;

§ увеличить диаметр вала в проверяемом сечении.

В машинах средней точности обычно валы проверяют в двух сечениях: в самом ослабленном и в самом нагруженном. Если вал в этих сечениях имеет достаточный коэффициент запаса прочности, то в остальных сечениях его проверять нет необходимости, так как

§ в каждом из них нагрузка меньше, чем в самом нагруженном, и

§ диаметр вала в рассчитываемом сечении больше, чем в самом ослабленном сечении.

По завершении проверочных расчетов на усталостную прочность всего вала следует сформулировать вывод по разделу о результатах расчетов и о прочности вала.

литература

1. ГОСТ 2.105–95. Основные надписи. М.: Издательство стандартов, 1996, 16с.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и детали машин. – М.: Высш.шк., 2006. – 415 с., ил.

3. Куклин Н.Г. Детали машин: учеб. / Н.Г. Куклин, Г.С. Куклина, В.К. Житков. М.: Высш. шк., 2005. 396 с.

4. Курмаз Л.В. Детали машин. Проектирование: Справ. Учеб.-метод. Пособие / Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда. М.:Высш. шк., 2005. 309 с.

5. Курсовое проектирование деталей машин /С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – М.: Машиностроение, 2005. – 416 с.: ил.

Методические указания для выполнения контрольных и

расчетно-графических работ по дисциплинам «Детали машин»,

«Техническая механика» и «Теоретическая и прикладная механика»

Подписано в печать ______ Формат 60х84/16. Бумага для множ.аппаратов.

Печать плоская. Усл.печ..л. _____ Уч.-изд. л. ______. Тираж 300 экз. Заказ №______ ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-

педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.