4 .6.1. Вертикальная плоскость (
И
Рис. 4.5
равны:
В
точке А
0.
В
точке С слева
99,610*30= 2988,309 Н*мм.
В точке С справа
2988,309
-1875= 1113,309 Н*мм.
В
точке В
.
В точке справа
77,962*20=
1559,242 Н*мм.
В точке слева
1559,242+365,392
= 1924,633 Н*мм.
4.6.2. Горизонтальная плоскость (
Изгибающие
моменты
равны:
В
точке А
0.
В
точке С
55,924*30= 1677,706 Н*мм.
В точке справа
=
-137,622*20= -2752,448 Н*мм.
В точке слева
137,622*20
-1363,660= 1388,788 Н*мм.
В
точке
0.
4.6.3. Построение эпюры крутящих моментов
Крутящие моменты в поперечных сечениях вала равны:
На
участке
0.
На
участке
-1*3000
Н*мм.
На
участке
0.
4.6.4. Определение суммарных изгибающих моментов
Суммарный изгибающий момент в сечении вала определяется по формуле
.
Суммарный изгибающий момент в поперечных сечениях вала равен:
В
точке А
0.
В точке С слева
3427,053
Н*мм.
В точке С справа
2013,493
Н*мм.
В точке слева
2373,383
Н*мм.
В точке справа
3163,416
Н*мм.
В
точке
.
4.6.5. Определение эквивалентных моментов
Максимальный эквивалентный момент в поперечных сечениях вала определяется по формуле
= .
Из эпюр , и следует, что эквивалентный момент в поперечных сечениях вала равен:
В
точке А
0.
В точке С слева
3427,053
Н*мм.
В точке С справа
= 3289,967 Н*мм.
В точке слева
= 3518,941 Н*мм.
В точке справа
3163,416
Н*мм.
В
точке
0.
Максимальный эквивалентный момент в поперечных сечениях равен
3518,941
Н*мм.
Опасное сечение вала расположено в точке .
4.7. Расчет вала на прочность.
Диаметр вала определяется по формуле
=
8,950 мм.
4.8. Расчет вала на жесткость
Условие жесткости вала на кручение имеет вид
,
где
- допустимая величина угла закручивания
вала на рабочей длине
(при расчете принять
=
20 угловых минут, то есть
рад).
Рабочая
длина вала
определяется суммированием длин участков
вала, на которых крутящий момент вала
отличен от нуля. В данном случае
12 мм.
Диаметр вала на нагруженном участке определяется по формуле
=
=
5,298 мм
где
8*104
МПа – модуль сдвига материала вала.
В соответствии с рядом предпочтительных чисел принимаем диаметр вала равным 10 мм.
библиографический список
1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов/В.И. Феодосьев–8-е изд., стереотип. –М.: Наука, 1979. –560 с.
2. Хван Д.В. Руководство к решению задач по разделу «Сопротивление материалов» дисциплины «Механика»: Учеб. Пособие/Д.В. Хван, В.А. Рябцев. Воронеж: ВГТУ, 2005. 135 с.
3. Методические указания к выполнению расчетно - графических заданий по дисциплинам «Механика» и «Сопротивление материалов» для студентов специальностей 210300, 220300 и 330600 очной и вечерней форм обучения/ Воронеж. гос. техн. ун – т; сост. В.А. Рябцев, А.А. Воропаев, В.Н. Потапов. Воронеж, 2004. 24 c.
Содержание
Требования к оформлению расчетно-графических заданий 1
1. Цель расчетно - графических заданий 4
2. Выбор варианта задания 4
3. Изгиб с кручением прямых круглых валов 5
3.1. Общие сведения 5
3.2. Определения реакций опор вала 8
3.2.1. Определение реакций в вертикальной
плоскости ( 10
3.2.2. Определение реакций в горизонтальной
плоскости ( 13
3.3. Построение эпюр внутренних силовых факторов
в поперечных сечениях вала 13
3.4. Расчет вала на прочность 15
3.5. Расчет вала на жесткость 16
4. Пример решения задачи № 8 17
4.1. Выбор исходных данных 18
4.2. Определение диаметров зубчатых колес 19
4.3. Определение проекций сил, действующих
в зацеплениях, на оси координат 19
4.4. Определение проекций равнодействующей силы 20
4.5. Определение опорных реакций 21
4.5.1. Вертикальная плоскость ( 22
4.5.2. Горизонтальная плоскость ( 22
4.6. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 23
4.6.1. Вертикальная плоскость ( 23
4.6.2. Горизонтальная плоскость ( 24
4.6.3. Построение эпюры крутящих моментов 24
4.6.4. Определение суммарных изгибающих моментов 24
4.6.5. Определение эквивалентных моментов 25
4.7. Расчет вала на прочность 26
4.8. Расчет вала на жесткость 26
Библиографический список 27