ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
105
Расчет на статическую прочность
.
Оценка проводится по ко-
эффициенту запаса
cт
n
статической прочности:
р
cт
к
,
n
τ
τ
=
(4)
где
кр
τ
–
допускаемое касательное напряжение материала при кру-
чении;
τ
–
расчетное касательное напряжение, возникающее в шпин-
деле при приложении крутящего момента.
Минимальное значение коэффициента
cт
,
n
как правило, состав-
ляет 1,2…2,0. Разброс значений определяется нестабильностью тех-
нологического процесса изготовления шпинделя и точностью расчета
возникающих напряжений.
Допускаемое касательное напряжение
кр
в
(0, 45 0,5 ) ,
0
τ
σ
= …
(5)
где
в
σ
–
предел прочности или временное сопротивление материала
шпинделя.
Расчетное касательное напряжение определяется по следующей
зависимости:
кр
кр
,
M
W
τ
=
(6)
где
кр
M
–
крутящий момент, прикладываемый к шпинделю;
кр
W
–
момент сопротивления шпинделя при кручении.
Формулы для расчета момента сопротивления шпинделя в наибо-
лее напряженных сечениях при кручении в зависимости от формы
поперечного сечения приведены в работе [3].
Значение
кр
W
определяют для всех наиболее напряженных сече-
ний шпинделя, для расчета принимают наименьшее значение.
Расчет на выносливость
.
Этот расчет является основным прове-
рочным расчетом для шпинделя. При расчете оценивают коэффици-
ент запаса прочности
.
n
τ
Для каждого из установленных предполо-
жительно опасных сечений определяют расчетный коэффициент за-
паса прочности и сравнивают его с установленным нормативным
значением
[ ],
n
τ
принимаемым обычно равным 1,3…2,1:
1
[ ]
,
n
K
τ
τ
τ
−
=
(7)
где
1
τ
−
–
предел выносливости для касательных напряжений при кру-
чении;
τ
–
касательное напряжение, определяемое по формуле (6).