Задача 5.
Стальний
вал (рис.5. табл.5) знаходиться під дією
скручуючих моментів
.
Необхідно із умов міцності та жорсткості
визначити діаметр усіх ділянок вала, а
також визначити величину кутів
скручування.
Порядок розрахунку:
Накреслити розрахункову схему вала в масштабі.
Визначити, не враховуючи тертя у підшипниках, потужність
на шківі.Визначати скручуючи моменти
на кожному шківі згідно формулі :
тут:
-
потужність, яка передається кожним
шківом (і=0,1,2,3,4), КВт;
n- частота обертання вала, об/хв.
Для усіх ділянок вала написати вирази
крутних моментів, обчислити їх величини
і побудувати епюру крутних моментів.Визначити діаметр вала на кожній ступені із умови міцності.
Визначити діаметр вала на кожній ступені із умови жорсткості.
Прийняти остаточне значення діаметра кожної ступені згідно рекомендаціям стандартів, накреслити вал по прийнятим розмірам.
Визначити дотичні
напруження
на кожної ступені. Побудувати епюру
.Визначити величину кутів закручування на окремих ділянках і побудувати епюру кутів закручування для всього валу. При цьому приймати за нерухомий переріз один із кінців вала.
Рисунок 5
Таблиця 5
Номер рядка |
Схема |
Р1 , кВт |
Р2 , кВт |
Р3 , кВт |
Р4 , кВт |
а, м |
в, м |
с, м |
d, м |
n,об /мин |
τ, Мпа |
φ0, град/м |
1 |
I |
14 |
15 |
20 |
14 |
1,2 |
1,2 |
1,7 |
1,7 |
400 |
75 |
0,06 |
2 |
II |
19 |
10 |
10 |
13 |
1,8 |
1,7 |
2,0 |
2,0 |
200 |
80 |
0,05 |
3 |
III |
17 |
17 |
11 |
12 |
1,6 |
1,5 |
1,2 |
1,2 |
300 |
70 |
0,03 |
4 |
IV |
11 |
19 |
19 |
11 |
1,7 |
1,9 |
1,6 |
1,3 |
200 |
60 |
0,02 |
5 |
V |
20 |
16 |
13 |
16 |
2,0 |
2,0 |
1,4 |
1,5 |
350 |
55 |
0,04 |
6 |
VI |
23 |
15 |
12 |
15 |
1,5 |
1,6 |
1,1 |
1,1 |
450 |
40 |
0,05 |
7 |
VII |
15 |
14 |
16 |
18 |
1,4 |
1,4 |
1,3 |
1,4 |
650 |
50 |
0,06 |
8 |
VIII |
16 |
11 |
15 |
19 |
1,9 |
1,8 |
1,8 |
1,9 |
450 |
45 |
0,03 |
9 |
IX |
12 |
12 |
17 |
17 |
1,3 |
1,3 |
1,5 |
1,6 |
600 |
65 |
0,04 |
10 |
X |
18 |
20 |
18 |
20 |
1,1 |
1,1 |
1,7 |
1,8 |
550 |
60 |
0,02 |
|
в |
а |
б |
в |
б |
а |
а |
б |
в |
а |
б |
в |