Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сопротивление материалов конспект лекций

..pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
3.96 Mб
Скачать

Окончание табл. П.2

Марка стали

σв, МПа

σт, МПа

τт, МПа

σи1, МПа

σр1, МПа

τк1, МПа

35ХМ

1000

850

470–510

40ХН

1000

800

390

400

290

240

50ХН

1100

900

550

40ХФА

900

750

380–490

38ХМЮА

1000

850

420–550

12ХНЗА

950

700

400

390–470

270–320

220–260

20ХНЗА

950

750

430–450

300–320

245–255

30ХНЗА

1000

800

520–700

320–400

40ХНМА

1000

950

500–700

270–380

30ХГСА

1100

850

510–540

500–535

220–245

Таблица П.3 Шпонки призматические (ГОСТ 23360–78), мм

Диаметр вала d

Ширина b

Высота h

Фаска

Глубина паза вала t

12–17

5

5

0,25–0,4

3

17–22

6

6

0,25–0,4

3,5

22–30

8

7

4

30–38

10

8

0,4–0,6

5

38–44

12

8

0,4–0,6

5

44–50

14

9

0,4–0,6

5,5

50–58

16

10

0,4–0,6

6

58–65

18

11

0,4–0,6

7

65–75

20

12

7,5

75–85

22

14

0,6–0,8

9

85–95

25

14

0,6–0,8

9

Примечание. Длины призматических шпонок l выбирают из следующего ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200 мм.

191

Таблица П.4

Подшипники шариковые радиальные однорядные

(ГОСТ 8338–75)

 

Легкая серия

 

 

 

Средняя серия

 

 

Номер

 

d, мм

D, мм

В, мм

r, мм

Номер

 

d, мм

D, мм

В, мм

r, мм

подшипника

 

 

 

 

подшипника

 

 

 

 

204

 

20

47

14

1,5

304

 

20

52

15

2,0

205

 

25

52

15

1,5

305

 

25

62

17

2,0

206

 

30

62

16

1,5

306

 

30

72

19

2,0

207

 

35

72

17

2,0

307

 

35

80

21

2,5

208

 

40

80

18

2,0

308

 

40

90

23

2,5

209

 

45

85

19

2,0

309

 

45

100

25

2,5

210

 

50

90

20

2,0

310

 

50

110

27

3,0

211

 

55

100

21

2,5

311

 

55

120

29

3,0

212

 

60

110

22

2,5

312

 

60

130

31

3,5

213

 

65

120

23

2,5

313

 

65

140

33

3,5

214

 

70

125

24

2,5

314

 

70

150

35

3,5

215

 

75

130

25

2,5

315

 

75

160

37

3,5

192

Таблица П.5

Моменты сопротивления и площади сечений валов, ослабленных пазом для одной стандартной шпонки

d, мм

b×h, мм

Wи, см3

Wк, см3

A, см2

d, мм

b×h, мм

Wи, см3

Wк, см3

A, см2

20

6×6

0,655

1,440

2,96

50

16×10

10,65

22,9

18,84

21

6×6

0,770

1,680

3,28

52

16×10

12,10

25,9

20,4

22

6×6

0,897

1,940

3,62

55

16×10

14,51

30,8

23,0

58

16×10

16,81

36,0

25,4

24

6×6

1,192

2,55

4,34

60

18×11

18,76

40,0

27,3

25

8×7

1,275

2,81

4,62

62

18×11

20,9

44,3

29,2

26

8×7

1,453

3,18

5,03

65

18×11

24,3

51,2

32,2

28

8×7

1,855

4,01

5,88

68

20×12

27,5

58,4

35,1

30

8×7

2,32

4,97

6,79

70

20×12

30,2

63,8

37,3

32

10×8

2,73

5,94

7,64

72

20×12

33,0

69,7

39,5

34

10×8

3,33

7,19

8,68

75

20×12

37,6

79,0

43,0

35

10×8

3,66

7,87

9,22

78

20×12

42,6

89,2

46,6

36

10×8

4,01

8,59

9,78

80

20×12

44,7

95,0

48,6

37

12×8

4,27

9,24

10,27

82

24×14

48,4

102,5

51,5

38

12×8

4,66

10,04

10,86

85

24×14

54,3

114,6

55,1

40

12×8

5,51

11,79

12,08

88

24×14

60,6

127,5

59,1

42

12×8

6,45

13,72

13,37

90

24×14

65,1

136,7

61,9

44

14×9

7,25

15,61

14,58

92

28×16

67,9

144,3

64,2

45

14×9

7,80

16,74

15,27

95

28×16

75,3

159,4

68,6

46

14×9

8,38

17,93

15,99

98

28×16

83,1

175,5

73,2

47

14×9

8,98

19,17

16,72

100

28×16

88,7

186,9

76,3

48

14×9

9,62

20,5

17,47

105

28×16

103,7

217,0

84,8

Примечания:

1.Моменты сопротивления и площади вычислены для нетто-сечений, для которых определяются величины коэффициентов концентрации напряжений.

2.b и h – размеры сечения шпонки.

193

Таблица П.6

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с галтелями

D/d

r/d

Коэффициент концентрации

Коэффициент концентрации

 

 

напряжений при изгибе Kσ

напряжений при кручении Kτ

 

 

для валов из стали, имеющей σв,

для валов из стали, имеющей σв,

 

 

 

МПа

 

 

МПа

 

 

 

500

800

1000

500

800

1000

1,05

0,02

1,70

1,88

2,05

1,24

1,29

1,33

 

 

 

 

 

 

 

 

1,05

0,05

1,48

1,57

1,63

1,15

1,18

1,20

1,05

0,10

1,28

1,33

1,36

1,08

1,10

1,12

1,05

0,15

1,20

1,23

1,25

1,06

1,08

1,09

 

 

 

 

 

 

 

 

1,05

0,20

1,16

1,20

1,22

1,05

1,06

1,07

1,1

0,02

2,0

2,24

2,47

1,40

1,52

1,62

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

0,05

1,64

1,70

1,75

1,25

1,28

1,30

1,1

0,10

1,37

1,42

1,45

1,12

1,16

1,18

1,1

0,15

1,27

1,31

1,34

1,09

1,12

1,14

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

0,20

1,20

1,24

1,27

1,06

1,08

1,10

1,25

0,02

2,12

2,68

3,10

1,64

1,73

1,80

 

 

 

 

 

 

 

 

1,25

0,05

1,81

1,97

2,10

1,40

1,45

1,48

1,25

0,10

1,47

1,54

1,60

1,20

1,27

1,32

1,25

0,15

1,35

1,40

1,43

1,15

1,20

1,24

 

 

 

 

 

 

 

 

1,25

0,20

1,30

1,32

1,34

1,09

1,13

1,16

1,5

0,02

2,42

1,76

1,97

2,14

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

0,05

1,91

2,06

2,20

1,48

1,56

1,62

1,5

0,10

1,53

1,61

1,67

1,24

1,32

1,38

1,5

0,20

1,33

1,36

1,38

1,10

1,18

1,24

 

 

 

 

 

 

 

 

194

Таблица П.7

Эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении для валов и осей со шпоночными канавками

σв, МПа

Kσ

Kτ

 

 

Моменты сопротивления сечений нетто

 

 

при одной канавке

 

 

 

при двух канавках

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

1,50

1,40

W

 

 

πd3

 

bt (d t )2

,

W

 

πd3

bt (d t )2

,

600

1,60

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инетто

 

32

 

 

 

2d

 

 

инетто

 

32

 

 

 

d

 

700

1,72

1,60

 

 

Wи 0,9

 

πd3

 

 

 

 

Wи 0,9

πd3

 

 

 

32

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

1,80

1,70

 

 

πd3

 

bt (d t )2

 

,

Wк

 

πd 3

bt (d t )2

 

,

900

1,90

1,80

W

 

нетто

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кнетто

 

16

 

 

 

2d

 

 

 

 

16

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

2,00

1,90

 

W 0,95 πd3

 

 

 

Wк 0,95

πd3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Номинальные значения нормальных и касательных напряжений следует вычислять по сечениям нетто.

 

 

Таблица П.8

Значения коэффициентов Ψσ, Ψτ

 

 

 

 

 

 

Материал

Ψσ

 

Ψτ

Углеродистая сталь σв = 320…500, МПа

0,05

 

Углеродистая сталь σв = 500…750, МПа

0,1–0,15

 

0,05

Углеродистая и легированная сталь

0,15–0,2

 

0,05–0,1

σв = 700…1050, МПа

 

 

 

 

Легированная сталь σв = 1050…1450, МПа

0,25–0,3

 

0,1–0,15

195

Таблица П.9

Значения масштабного фактора Kdσ в зависимости от диаметра детали

 

Материал

 

 

 

d, мм

 

 

 

 

10

20

30

40

50

70

100

200

 

 

Углеродистая сталь

0,98

0,92

10

0,85

0,82

0,76

0,70

0,63

σв

= 400…500 МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

Углеродистая и легированная сталь

0,97

0,89

0,98

0,81

0,78

0,73

0,68

0,61

σв

= 500…800 МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

Легированная сталь

0,95

0,86

0,81

0,77

0,74

0,69

0,65

0,59

σв

= 800…1200 МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

Легированнаясталь

0,94

0,83

0,77

0,73

0,70

0,66

0,62

0,57

σв

= 1200…1400 МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П.10

Значения

Kσ

и

Kτ

для узлов вала, собранных с натягом

 

 

 

 

Kdσ

Kdτ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр вала, мм

 

 

Kσ

при σв, МПа

 

Kτ

при σв, МПа

 

 

Kdσ

 

 

 

 

 

 

 

 

Kdτ

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

700

900

1200

500

 

700

900

1200

30

 

 

 

2,5

 

3,00

3,50

4,25

1,75

 

2,20

2,50

2,95

50

 

 

 

3,05

 

3,65

4,30

5,20

2,05

 

2,60

3,00

3,50

100

 

 

 

3,30

 

3,95

4,60

5,60

2,20

 

2,80

3,20

3,80

196

Таблица П.11 Значения коэффициента влияния поверхностного упрочнения Kv

Вид упрочнения

σв, МПа

Гладкий вал

Kσ =1,1...1,5

Kσ =1,5...2,0

Закалка с нагревом

600–800

1,5–1,6

1,6–1,7

1,8–2,4

ТВЧ

800–1000

1,3–1,5

 

 

Дробеструйная

600–1500

1,1–1,25

1,5–1,6

1,7–2,1

обработка

 

 

 

 

Накатка роликами

600–1500

1,1–1,3

1,3–1,5

1,6–2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П.12

 

Зависимости для коэффициентов KF ,

KFτ,

Kd

τ

 

 

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KF

 

K

F

 

=1

0,22lg R

lg σB 1

 

σ

 

 

 

 

z

20

 

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KFτ

 

 

 

KFτ = 0,575KFσ

+0,425

 

 

Kdτ

 

Kdτ = 0,5 +1,41(Kdσ

0,5)1,5

 

Таблица П.13

Rz, мкм

1,6

3,2

6,3

12,5

25

50

Полировка

Тонкое

Шлифование

Тонкая

Обточка

Грубая

 

шлифование

 

обточка

 

обточка

197

Таблица П.14

Уравнения поперечных сил и изгибающих моментов для консольных и двухопорных балок

Схема балки

Значение реакций

 

Уравнение изгибающих

п/п

поперечных сил

 

 

моментов

 

 

 

1

 

RA = F, M A = −Fa,

M (z) = −F(a z), 0 z a,

 

 

0 z a, Q = F,

 

 

M (z) = 0, 0 z l

 

 

a < z l,

Q = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

RA = ql,

M A = − ql

2

,

0 z l,

 

 

 

 

 

q(l

z)2

 

 

0 < z l,

2

 

M (z) = −

 

 

 

 

 

 

2

 

 

Q(z) = q(l z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

RA = F, M A = −Fl,

 

M (z) = −F(l z),

 

 

0 < z l, Q = F

 

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

M (0) = −Fl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

RA = 0, M A = М,

 

 

0 z l,

 

 

 

 

Q(z) = 0

 

 

 

M (z) = −M

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

RA = 0,

 

 

 

0 z a, M (z) = 0,

 

 

M A = −M1 M2 ,

 

 

a z a +b,

 

 

 

Q(z) = 0

 

 

 

M (z) = −M1,

 

 

 

 

 

 

 

a +b z l,

 

 

 

 

 

 

 

M (z) = −(M1 + M2 ),

 

 

 

 

 

 

Mmax = −(M1 + M2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

RA = 0,

 

 

 

M (z) = −mz,

 

 

 

Q(z) = 0

 

 

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

M (z) = 0 при z = 0,

 

 

 

 

 

 

Mmax = −ml,

z = l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

198

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. П.14

 

 

 

 

 

 

 

Схема балки

Значение реакций

Уравнение изгибающих

п/п

поперечных сил

 

 

 

 

моментов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

RA = 1 ql, M A

=

 

ql

2

 

,

0 z l,

qz

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

M (z) = −

 

,

 

 

 

 

 

 

0 < z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6l

 

 

 

 

 

 

Q(z) =

qz

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mmax = −

ql2

при z = l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

2l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

RA = 1 ql, M A

= ql

2

 

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

M (z) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 < z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

ql (l

z)2 (2l + z)

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

z

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3l2

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q(z) =

 

ql 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

l

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mmax = −

ql

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

RA = qa,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 z a, M (z)

= −

qz

2

,

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

M A = qa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

2

,

 

 

 

 

 

 

a z l, M (z) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 z a, Q(z) = −qz,

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

0 z l, Q(z) = −qa

= −qa z

2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mmax = −qa

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

10

 

RA = 0, M А = М,

 

 

 

 

 

0 z а, M (z) = M ,

 

 

 

 

Q(z) = 0 при z < a,

 

 

 

z > a,

M (z) = 0

 

 

 

 

 

 

z > a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

199

Продолжение табл. П.14

Схема балки

 

Значение реакций

 

Уравнение изгибающих

п/п

 

 

поперечных сил

 

 

 

моментов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

ql

 

 

 

 

 

ql2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qz4

 

 

 

RA =

3 , M A =

12 ,

 

 

 

0 z l, M (z) = −

 

 

 

,

 

 

 

 

 

12l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

z = l, Mmax = − ql

2

 

 

 

 

 

 

 

0 z l,

 

Q(z) = −qz2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3l

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

RA =

2 ql, M A = ql

2

,

 

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ql2

z3

 

 

z4

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

M (z) = −

 

,

 

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

4l

4

 

 

 

z2

 

 

1 z3

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mmax = − ql

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q(z) = −ql

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при z = l

 

 

 

 

 

2

 

3 l

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

RA =

Fb

, RB =

Fa ,

 

 

 

0 z a, M (z) = Fbz

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

0 z a,

Q =

Fb

 

 

 

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fa

 

 

 

 

M (z) = Fa 1

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

0 z l, Q = − l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mmax = Fab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a +b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

R

A

= − M

, R

 

= M ,

 

0 z l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

B

 

 

l

 

 

 

 

M (z) = M (l z),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q(z) = −

при

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

Mmax = M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 z l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200