- •1. Требования к оформлению
- •2. Цель курсовой работы
- •3. Выбор вариантов исходных данных для
- •4. Задача №1
- •5. Задача № 2
- •6. Задачи № 3 - 5.
- •10. Задача №6
- •7. Задача № 3
- •8. Задача № 4
- •9. Задача №5
- •11.1. Порядок расчета вала
- •10.2. Расчет вала на прочность.
- •10.3. Расчет вала на жесткость
- •11. Задача №7
- •11.1. Пример решения задачи №7
- •Методические указания
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
11.1. Порядок расчета вала
1.
Из условия равномерного вращения вала
определить диаметры зубчатых колес
и
.
2. Изобразить в масштабе схему нагружения вала.
3. Определить реакции опор вала во взаимно перпендику
лярных плоскостях, указанных на схеме нагружения вала.
4. Рассчитать изгибающие и крутящие моменты в поперечных сечениях вала, построить эпюры изгибающих и
крутящих моментов.
5. Рассчитать диаметры вала на прочность по эквивалентным напряжениям (приведенному моменту
)
в наиболее опасных сечениях вала. Опасным сечением вала считать то, в котором приведенный момент нагрузки на вал максимален.
6. Рассчитать вал на жесткость при кручении.
10.2. Расчет вала на прочность.
При
одновременном действии крутящего
и изгибающего
моментов расчет вала ведут по эквивалентному
моменту в сечении (четвертая теория
прочности)
=
,
где
-
суммарный изгибающий момент в сечении
вала.
Опасным сечением вала считать сечение, в котором приведенный момент нагрузки на вал максимален.
Диаметр вала определяется по формуле
,
где
= 50 МПа - допускаемое нормальное напряжение
материала вала.
Если
на вал или его участок действует только
крутящий момент
,
то его диаметр можно определить из
условия прочности на кручение:
,
где
= 0,5
- допускаемое касательное напряжение
материала вала.
10.3. Расчет вала на жесткость
С
целью уменьшения упругого мертвого
хода в точных и силовых механизмах углы
закручивания сечений валов друг
относительно друга ограничиваются
допускаемым углом закручивания
.
Условие жесткости вала при кручении
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.
Диаметр вала на закручиваемом участке определяется по формуле
,
где
8*104
МПа – модуль сдвига материала вала
(стали).
Если
при диаметре
условие жесткости вала не выполнено,
то есть
,
то в качестве диаметра вала принимают
наибольший из диаметров
и
.
Полученный диаметр выражают в миллиметрах
и округляют до целого числа из
предпочтительного ряда размеров, в
котором числа заканчиваются цифрами
0, 2, 4, 5, 6, 8.
11. Задача №7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ГЛАВНЫХ ПЛОЩАДОК
Для напряженного состояния в точке тела, заданного компонентами тензора напряжений определить главные напряжения и полдожения главных площадок. Исходные данные определить по табл. 7.1, где напряжения заданы в Мпа.
Величины
компонентов тензора напряжений выбираются
из столбцов табл. 7.1 по цифрам
.
Остальные компоненты тензора напряжений
определить на основании закона парности
касательных напряжений.
Таблица 7.1
|
Номер строки |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-20 |
36 |
44 |
-54 |
24 |
33 |
|
2 |
10 |
-20 |
30 |
20 |
30 |
40 |
|
3 |
-32 |
35 |
40 |
25 |
-15 |
-25 |
|
4 |
54 |
-16 |
-24 |
-18 |
-36 |
-24 |
|
5 |
39 |
42 |
27 |
33 |
39 |
36 |
|
6 |
-20 |
36 |
44 |
-54 |
24 |
33 |
|
7 |
10 |
-20 |
30 |
20 |
30 |
40 |
|
8 |
-32 |
35 |
40 |
25 |
-15 |
-25 |
|
9 |
54 |
-16 |
-24 |
-18 |
-36 |
-24 |
|
0 |
39 |
42 |
27 |
33 |
39 |
36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
