2.2.2 Проверочный расчет промежуточного вала на усталостную прочность

Проверочный расчет промежуточного вала на усталостную прочность ведется по длительно действующей номинальной нагрузке без учета кратковременных пиковых нагрузок, число циклов которых невелико и не влияет на сопротивление усталости.

Проверочный расчет вала заключается в определении расчетных коэффициентов запаса прочности в опасном сечении.

1. Определяют силы в зубчатом зацеплении:

окружная сила

;

осевая сила

;

радиальная сила

.

2. Составляют расчетную схему (см. рис. 15), на которую наносят все внешние силы, нагружающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной и вертикальной).

В данном случае a = 20 мм;

b = 60 мм;

c = 20 мм.

3. Определяют реакции в опорах вала в горизонтальной и вертикальной плоскостях (рис. 15).

4. В вертикальной и горизонтальной плоскостях строят эпюры изгибающих MY и MX и крутящего момента Мкр (рис. 15).

5. Устанавливают опасные сечения (обычно опасные сечения проходят под зубчатыми колесами).

6. В опасных сечениях определяют суммарный изгибающий момент как векторную сумму моментов, действующих в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:

;

.

7. Для каждого из установленных опасных сечений определяют расчетный коэффициент запаса прочности S и сравнивают его с допускаемым значением [S], принимаемым обычно 1,3 ч 2,1:

;

где Sу и Sф - коэффициенты запаса прочности соответственно по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям: