Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (при пуске, разгоне, торможении, срабатывании предохранительного устройства).
В расчете используется коэффициент перегрузки К П. Для большинства асинхронных двигателей (см. прил. 2).
Сначала необходимо определить нормальные σ и касательные t напряжения при действии максимальных нагрузок:
где – суммарный изгибающий момент, Н∙м
– крутящий момент на валу, Н∙м
– осевая сила в зацеплении, Н∙м
Wx, W ρ – моменты сопротивления вала при расчете на изгиб и кручение, мм3 (табл. 48);
А – площадь поперечного сечения (см. табл 48).
Таблица 48
Сечение вала | Площадь поперечного сечения вала А | Осевые и полярные моменты сопротивления сечения вала | |
Wx | W r | ||
Круглое сплошное | |||
Вал со шпоночной канавкой | |||
Вал-шестерня цилиндрический | |||
Вал – червяк |
77 |
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений рассчитать по формуле:
|
|
где , – коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям
где и – пределы текучести материала (табл. 49)
Минимально допустимое значение коэффициента запаса статической прочности
Таблица 49
Марка стали | Диаметр заготовки, мм | Твердость, НВ (не менее) | Механические характеристики, МПа | Коэффициент yt | ||||
sв | sТ | tТ | s-1 | t-1 | ||||
Ст5 | Любой | 190 | 520 | 280 | 150 | 220 | 130 | 0,06 |
45 | £ 120 | 240 | 780 | 540 | 290 | 360 | 200 | 0,09 |
£ 80 | 270 | 900 | 650 | 390 | 410 | 230 | 0,10 | |
40Х | £ 200 | 240 | 790 | 640 | 380 | 370 | 210 | 0,09 |
£ 120 | 270 | 900 | 750 | 450 | 410 | 240 | 0,10 | |
40ХН | £ 200 | 270 | 920 | 750 | 450 | 420 | 230 | 0,10 |
20Х | £ 120 | 197 | 650 | 400 | 240 | 310 | 170 | 0,07 |
12ХН3А | £ 120 | 260 | 950 | 700 | 490 | 430 | 240 | 0,10 |
18ХГТ | £ 60 | 330 | 1150 | 950 | 660 | 500 | 280 | 0,12 |