Строим эпюру крутящих моментов
Мощность ведущего шкива, где приложен момент
Рис. 2.5.
Определим вращающие моменты на каждом шкиве по следующей формуле:
где
Обозначим участки вала (рис. 2.5) по сечениям 1, 2, 3, 4, 5, 6, символами I, II, III, IV, V и определим крутящие моменты по участкам:
По полученным значениям крутящих моментов строим эпюру и находим опасное сечение, которое оказалось на третьем участке, где
Подбираем сечение сплошного вала
По условию прочности:
По условию жёсткости:
где Следует помнить, что [ Принимаем большее значение диаметра вала из условия жесткости, чтобы обеспечить одновременное выполнение двух условий. Таким образом, D > 6,84 см. Окончательно назначаем D = 70 мм.
Подбираем сечение полого вала По условию прочности:
Принимаем По условию жёсткости:
Принимаем В дальнейший расчет принимаем значение диаметров вала из условия жесткости, чтобы обеспечить одновременное выполнение двух условий. Окончательно назначаем: D = 80 мм; d = 64 мм.
Сравниваем весовые характеристики
Масса одного погонного метра сплошного вала
где Масса одного погонного метра полого вала
Отношение масс – Поскольку масса полого вала составляет 47% массы сплошного вала, полые валы более рациональны. Строим эпюры напряжений в опасном сечении полого вала
где Закон распределения напряжений линейный, так как координата входит в первой степени. Напряжения на внутренней поверхности (
Напряжения на наружной поверхности (
По результатам выполненных вычислений строим эпюру (рис. 2.6).
Рис. 2.6.
Определяем полный угол закручивания полого вала
Определяем угол закручивания на каждом из участков вала по формуле
где Полный угол закручивания находим из формулы
где n – количество участков. Поскольку участок вала 1-2 Участок 2-3
Участок 3-4
Участок 4-5
Участок 5-6
Таким образом, полный угол закручивания вала будет равен
Эпюра углов закручивания вала приведена на рис. 2.5. Значения углов закручивания вала в сечениях 1, 2, 3, 4, 5 определяем путем алгебраического суммирования.
Определяем величину и направление главных напряжений
Напряженное состояние вала при кручении представляют собой чистый сдвиг. По граням элемента, образованного поперечными и продольными сечениями (рис. 2.7,а), у наружной поверхности полого вала действуют только касательные напряжения; нормальные напряжение отсутствуют, т.е.
Положение элемента, по граням которого будут действовать главные напряжения, определяется формулой
Определим величину главных напряжений по формуле:
Напряженное состояние элемента изображено на рис. 2.7,б.
Рис. 2.7. Расчетно-графическая работа № 3 Определение геометрических характеристик Плоского сечения
Общие указания
Работа состоит из двух основных частей. В первой части необходимо для заданного плоского сечения, состоящего из трех фигур, определить его основные геометрические характеристики. Во второй части, используя найденные величины геометрических характеристик плоского сечения, необходимо определить наибольшую допускаемую нагрузку на балку. Для выполнения работы необходимо обратиться к разделам «Геометрические характеристики плоского сечения», «Плоский изгиб прямого бруса».
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|