Задание к контрольной работе №2

"Расчет на прочность вала"

4 Содержание задания №2

4.1 Общая часть задания

При вращении выходного вала механизма наведения артиллерийского орудия или РСЗО с укрепленным на нем прямозубым зубчатым колесом на вал действуют внешние нагрузки: вращающий момент , равный моменту сил полезного сопротивления на конце вала ( = - ) ; окружная и радиальная силы. Приложенные нагрузки по длине вала характеризуются линейными величинами ℓ₁, ℓ₂, ℓ₃ (рис.4.1). Под действием этих нагрузок вал находится в сложном напряженном состоянии, т.е. испытывает изгиб с кручением.

Необходимо из условия кручения определить диаметр вала и произвести его проверку на статическую и усталостную прочность.

С хема нагружения вала, единая для всех вариантов задания, приведена на рис. 4.1.

Рис.4.1 Схема нагружения вала

Материал вала сталь 45. Допускаемое касательное напряжение при кручении [τ] = 25 МПа (Н/мм²).

4.2 Индивидуальная часть задания

Индивидуальная часть задания для каждого студента определяется схемой приложения внешних нагрузок и численными значениями М₁, F_t, F_r, ℓ₁, ℓ₂, ℓ₃, приведенными в таблице 4.1.

При выдаче задания преподавателем используются различные сочетания силовых параметров и геометрических размеров. Индивидуальное задание выбирается студентами из табл.4.1. по шифру, установленному преподавателем. Например, вариант 0128 означает, что первые две цифры – это силовые параметры из первой строки таблицы (М₁=15 Н ·м, F_t= 300 Н, F_r = 100Н); вторые две цифры – это геометрические размеры из строки 28 таблицы (ℓ₁=150 мм, ℓ₂ =200 мм, ℓ₃ = 50 мм).

Необходимые для расчета коэффициенты (запаса прочности и другие) выбираются самостоятельно в соответствии с рекомендациями справочной литературы.

Таблица 4.1 - варианты численных значений параметров задачи

№ вариан- тов	Параметры задачи
	М1,Н·м	Ft ,H	Fr, H	ℓ1, мм	ℓ2,мм	ℓ3, мм
1 2 3 4 5	15 20 25 30 50	300 500 700 600 780	100 180 200 200 280	60 25 40 40 30	50 25 50 30 40	80 30 60 50 50

Продолжение таблицы 4.1.

№ вариан- тов	Параметры задачи
	М1, Н·м	Ft , H	Fr, H	ℓ1, мм	ℓ2, мм	ℓ3, мм
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	60 70 80 90 100 130 140 150 160 200 220 240 250 260 280 300 350 400 450 500 600 700 750 800 1000	1100 1000 1300 1100 1200 1500 1400 1600 1600 2000 1800 3500 2000 2500 2800 2900 1500 3400 3000 4000 5000 4000 6000 4000 7000	400 370 500 400 450 500 500 600 500 750 600 900 750 1000 950 900 500 1300 1000 1300 2000 1800 2300 1500 2600	30 60 30 30 50 20 40 50 60 40 100 35 40 50 60 80 80 40 50 20 30 100 150 180 40	30 50 40 70 40 40 50 30 40 45 40 40 60 40 40 50 70 50 60 40 50 80 200 220 60	40 50 60 100 30 60 100 80 80 50 50 50 80 100 80 100 80 70 100 60 70 40 50 200 50