С консольным расположением бочки

Напряжение кручения в указанном опасном сечении рассчитывают по формуле

(2.18)

где d - диаметр опасного сечения (см. рис. 2.6).

Максимальные напряжения изгиба рассчитывают по формуле

(2.19)

Суммарное напряжение в опасном сечении вала определяют по формуле

. (2.20)

Затем проверяют выполнение условия прочности (1.2)

ПРИМЕР 2.5. Проверить на прочность приводной вал первой клети блока чистовых клетей проволочного стана 250. Диаметр вала под подшипник качения d=0.120 м, расстояние от центра подшипника до ручья валка i=0.15 м (см. рис. 2.6). Вал изготовлен из стали марки 20Х с временным сопротивлением 800 МПа. Усилие прокатки Р=160 кН, крутящий момент на приводном валу М_кр=3.6 кН×м.

Рассчитываем напряжение кручения в опасном сечении по формуле (2.18)

10416.7 кПа = 10.4 МПа.

Напряжения изгиба рассчитываем по формуле (2.19)

138888.9 кПа = 138.9 МПа.

Суммарное напряжение в опасном сечении вала по формуле (2.20) будут равны

. 139.3 МПа.

Определяем коэффициент запаса прочности по формуле (1.2)

5.74.

Поскольку расчетное значение коэффициента запаса прочности превышает рекомендуемое - 5, условие прочности выполняется.