28.Надати основні поняття деформації кручення, привести приклади деталей, що працюють на кручення в автомобілях.

Кручение круглого бруса происходит при нагружении его па­рами сил с моментами в плоскостях, перпендикулярных продольной оси. При этом образующие бруса искривляются и разворачиваются на угол γ называемый углом сдвига (угол поворота образующей). Поперечные сечения разворачиваются на угол φ, называемый углом закручивания (угол поворота сечения, рис. 26.1). Длина бруса и размеры поперечного сечения при кручении не изменяются. Связь между угловыми деформациями определяется соотноше­нием

l— длина бруса; R — радиус сечения.

Длина бруса значительно больше радиуса сечения, следователь­но, φ » γ. Угловые деформации при кручении рассчитываются в радиа­нах.

В автомобилях деформация кручения может наблюдаться на наиболее нагруженных валах (карданный вал, шестерёнчатые валы коробки передач).

29.Поясніть основні поняття деформації згину, приведіть приклади роботи деталей на згин в автомобілях.

Чистый изгиб — когда в поперечных сечениях балки действует только изгибающий момент (частный случай).

Поперечный изгиб — когда в поперечных сечениях действует одновременно и изгибающий момент и поперечная сила (общий случай).

Все элементы конструкции подвергаются изгибу, они все рассчитываются на изгиб. При этом используют расчетную схему конструкции (наиболее распространенная расчетная схема для множества конструкций - балка на двух опорах). Балка — брус, который воспринимает поперечные нагрузки и работает на изгиб. Допущения при изгибе:

1. Плоскость поперечного сечения балки до и после нагружения остается плоской, перпендикулярно.

2. Перпендикулярно к оси тела.

3. Верхние слои балки растягиваются, а нижние сжимаются. Во всех сечениях балки действуют нормальное напряжение, напряжение сжатия и растяжения.

4. Есть слой в поперечном сечении, на котором нормальное напряжение = 0, линейные размеры этого слоя не изменяются.

5. Пересечении плоскости в поперечном сечении с нейтральным слоем есть нейтральная линия — центральная ось поперечного сечения. изгибающий момент М_х = Ми

В автомобилях на изгиб работают рессоры.

30.Поясніть на прикладах деформацій розтягу, стиснення, згину та крутіння необхідність умов розрахунку деталей на міцність та жорсткість .

Проверочный расчет осей на статическую прочность:

где а„ — расчетное напряжение изгиба в опасном сечении оси.

8.14. Расчет валов на кручение. При этом расчете обычно определяют диаметр выходного конца вала или диаметр вала под подшипником (под опорой), который испытывает только кручение. Исходя из условия прочности (8.1) выполняют проектировочный рас­чет

и проверочный расчет

где d — расчетный диаметр вала; М_к — крутящий момент в опасном сече­нии вала; τ_к и [τ]_к — расчетное и допускаемое напряжения кручения в опасном сечении вала (для сталей 45 и Ст5 [τ]_к = 25 ÷ 35 МПа).

8.16. Порядок приближенного (проектировочного) расчета валов на проч­ность по М_экв:

Определяют опорные реакции: в вертикальной плоскости в горизонтальной плоскости . Изгибающие моменты М_и и их эпюры: в вертикальной плоскости — в сечении Аи С М_{И В} = 0; в сечении В ; в горизонтальной плоскости — в сечении А и С М_иг= 0; в сечении В (рис. 8.9, в).

Суммарный изгибающий момент в сечении В

6. Определяют крутящий момент и строят эпюру

где Р — мощность, Вт; со — угловая скорость, рад/с. 7. По формуле (8.6) определяют эквивалентный момент, диаметр вала между опорами определяют по формуле:

Полученное значение d округляют до ближайшего большего стандарт­ного (см. шаг 8.12).

8.21. Расчет валов и осей на изгибную жесткость. Параметрами, харак­теризующими изгибную жесткость валов и осей, являются прогиб вала/и угол наклона 9. Условие для обеспечения в процессе эксплуатации требуемой жестко­сти на изгиб:

где f — действительный прогиб вала (оси), [f] — допускаемый прогиб (табл. 8.4); 9 и [9] — действительный и допускаемый углы наклона.