Курсовая работа: Расчет поворотного крана на неподвижной колонне

МZ1 = МZ1 + М2 = 227 + 135,9 = 362,9 Н*м

в сечении 2-2: МZ2 = RZ2 * l 3 = 5586,8 * 0,084 = 469,3 Н*м

в плоскости ХY:

в сечении 1-1: МХ1 = RХ1 * l 1 = 8546,4 * 0,087 = 743,5 Н*м

в сечении 2-2: МХ2 = RХ2 * l 3 = 13892,1 * 0,084 = 1166,9 Н*м

Определяем суммарные изгибающие моменты:

в сечении 1-1:

в сечении 2-2:

Наиболее опасное сечение 2-2, где расположена шестерня вала.

Для изготовления вала выбираем сталь 40Х, термообработка - закалка Т.В.Ч., предел прочности в = 850 МПа.

Пределы выносливости при кручении и изгибе:

 -1 = (0,4...0,5) * в =0,45 * 850 = 382,5 МПа

 - 1 = 0,58 *  -1 = 0,58 * 382,5 = 221,85 МПа

Амплитуды переменных составляющих циклов напряжений определяем по формулам 2.4.2.7. и 2.4.2.8.:

а = М / W = М / (0,1 * d3) = 1257700 / (0,1 * 563) = 71,6 МПа

а = 0,5*Т / Wp = 0,5 * Т / (0,2 * d3) = 0,5 * 795000 / (0,2 * 563) = 11,3 МПа

Постоянные составляющие циклов напряжений:

m = 0 m = а = 11,3 МПа

Масштабный коэффициент и фактор качества (табл.10.3. и 10.4. /7/):

Кd = 0,69; КF = 1,13

Коэффициенты концентрации напряжений (табл.10.7. и 10.8. /7/):

К = 1,62; К = 1,3

Коэффициенты:

 = 0,02 + 2 * 10-4 * в = 0,02 + 2 * 10-4 * 850 = 0,19

 = 0,5 *  = 0,5 * 0,19 = 0,095

Коэффициент запаса прочности по напряжениям изгиба определяется по формуле 2.4.2.5.:

Коэффициент запаса прочности по напряжениям кручения определяется по формуле 2.4.2.6.:

Коэффициент запаса прочности определяется по формуле 2.4.2.4.:

Условие прочности выполняется.

2.4.4. Расчет тихоходного вала.

Определяются предварительные размеры вала /7/, показанные на рис.2.4.4.1.

d ɨ