книги из ГПНТБ / Григорьев, К. М. Основы циклической прочности учебное пособие

Рокр —

2Мкг

2-795

159

кг,

D,

10

М к 4 = Р о н р '

у - = 1432 кг-см.

Натяжение ремня

2М„

. 1432-2 =П27 кг.

D,

22,5

Основные

данные

для

построения

эпюр:

Рз = 190

кг,

Р4 = 323 кг, Р0цр=159 кг,

Mi = 256 кг-см, МК4= 1432 кг-см, раз­

меры вала указаны в задании. Опорные

реакции: Rc= 256

кг,

R d = 66 кг, Н0 = 4 4 9 кг, H d = 3 3 кг.

На рис. 41

приведены эпюры изгибающих и крутящих мо­

ментов, эпюры

поперечных

сил с числовыми значениями

во

всех характерных сечениях вала по длине..

изгибающего

На рис. 42

показаны эпюры результирующего

момента подсчитывались по формуле

Мш= У M2xi+ M V

соответственно эквивалентный момент по формуле для

валов

с круглым поперечным сечением по IV теории прочности

(кри­

терий энергоформоизменения):

МР1= У М2и1+0,75M2h-t

3. Определение диаметров

вала

а)

в а л с к р у г л ы м п о п е р е ч н ы м с е ч е н и е м

Диаметр

вала определяется

из условия прочности

<7якв1 =

Wi

где

W = 0,1 d3j, [ст]= 1200 кг/см2. .

Решая, имеем:

di=

Mpi__

0,1 [о] '

Определяем диаметры в семи сечениях вала (рис. 42):

d, = 2,59;

d2 = 4,46;

d3 = 4,60;

d4=4,50;

d5 = 3,82; d6=3,10;

d7=l,08

c m .

б) в а л с к в а д р а т н ы м п о п е р е ч н ы м с е ч е н и е м

Размер « в »

определяется из условия прочности:

Д л я

т o^i к и

«с» (рис. 43)

(Джв= V а

+3тс ^

[°]>

_

М|и.

_

Мк_.

Л1и4== 10833 кГ ■см\

где.

,

тк

Wk ,

Мк= 1432 кГ-см.

получаем, в = 3,82 см.

т о ч к и

«ci»

(рис.

43)

Д л я

Тс 1= 0

(7с: 1=

;

СТэкв = d e l s j [ст] .

>VXI

Аналогично решая, получаем в= 4,26 см.

4. Проверка

поперечных размеров

вала

по условию жесткости

Условие жесткости

0 тах^[0]-

6 т а х =

с П — ;

[0] = 0,25 град/м.

\

Ми ,

11240

= 1155 кг/см2,

П т а х “

ЛУ

0,1 -4.63

П т 1 п —П т а х —

1155

/сГ

ХЬЪ'Кг/сМ2,

<7а= 1

см2'

Ттах—

Мк mas

_ 1432

= 73 кг/C A i 2 ,

“w 7~

0.2- (4,6)3

б) О п р е д е л я е м . к о э ф ф и ц и е н т ы ,

п о н и ж а ю щ и е

п р е д е л в ы н о с л и в о с т и в а л а

en= 1

— коэффициент,

учитывающий

чистоту

обра­

ботки;

(спр.

металлиста

II

т„

Вга = 0,64 — масштабный фактор

Кс =1,4

1958 г.);

коэффициент

концентрации

на­

— эффективный

пряжений (спр. металлиста

II т.,

195.8

г.,

стр. 186,

187);

«Краткий

справочник

ма­

ст_1=32 кг/мм2— С. А. Чернавский

шиностроителя», 1966 г.)

v _

К*

_

1.4___2 о

'

Та ~

8п • 6т

~

1-0,64 ’

'

1)

по нормальным напряжениям 1

__

0-i

__

3200

_j 2

Па ~

-fa -0а — 2,2-1155

2)

по касательным

напряжениям

тт

_

3200

= 33,

'Стах

96,7

3)

общий запас прочности

П =

Пт

• Па

33-1,2 =- = 1.3.

а) о п р е д е л е н и е м а к с и м а л ь н о г о ,

м и н и м а л ь ­

ного, с р е д н е г о и а м п л и т у д н о г о

з н а ч е н и й

Ми = 11240,

М„=1432,

Ми max11240

ig |L = 13448,

Ми min= 11240

-Э -= 6 7 4 4 ,

M„mm= 1 4 3 2 ^

=716.

Подставляя значения, получаем (кг!см2) :

<Ттах =

Mu max

_

13448-

= 1386,

Wy

0,1 d3

<7т1п =

Mu min

_

6744

= 693,

Wy

0,1 - d3

Тта х =

M k max

_

1862

= 95,7,

wP

0,2-d3

Т min =

M k min

_

716

= 36,8,

wP

0,2-d3

(Тща х 4* (Train

1386 +693

= 1039

2

2

СУm а х —CTmln

о л а

(Га—

2

34 о ,

Tm ax"bTm ln

/у/у о

Тт = ------g----------

= Ь 6 ,2 ,

Т т а х ~ Т т 1п _оп л.

Та—

2

—

б) м е х а н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и м а т е р и а л а

(кг/см2)

а_1 = 3200,

т_1 = 1700,

Оо = 5470,

тп = 2380,

Ов=^8000,

тв = 4000,

От= 6000,

тт= 3200.

(С. А. .Чернавский.

«Краткий справочник машиностроите­

ля», 1966 г.)

учитывающие:

в)

коэффициенты,

en= 1

— чистоту обработки поверхности;

ет = 0,64 — размеры детали;

Кст■= 1,4

— коэффициенты, учитывающие свойства материала.

Кт =1,2

— размеры,

форму детали и концентратора.

Поправочные коэффициенты:

____К*

= 2,17

£п *£т

7—01110

07

Кт

= 1. 8 ;

Bn'Бщ

г) о п р е д е л е н и е з а п а с а

п р о ч н о с т и по дна

<Тв

8000

-=3,26.

ву 3 -Oa + ffm

1,9-2,17-346+ 1039

Где: Зо —

q-i -<то

= 18820 кг/см2,

в0 (То *СТ в

= 4155 кг/см2:

20-1-00

2 0 в - 0 0

1+о ® % ,

бщ

—5400

п- =

Т-1_______

1700

=

21.

7" ’Та + 't '' T+i

1,8-29,4+0,43-66,2

Где: а0= -0т~гТ° =3966 кг/см2,

б0= -Т°,Твт =1693 кг!СМ2-

/Т-1 —То

/Тв—То

»Г« IOVcm*

Точка P(ftTo, Т»)