Постановка задачі
На ступінчатий
вал (таблиця 6.33) діють
згинаючий і обертовий моменти. Вал
діаметром
і
виготовлений із матеріалу, межа
витривалості при розтягуванні якого
рівна
.
Скласти графічний алгоритм і програму
з використанням підпрограми алгоритмічною
мовою для визначення радіуса заокруглення
,
при якому ефективний коефіцієнт напружень
приймає значення, яке не перевищує
задане
.
При цьому потрібно мати на увазі, що
.
Радіус заокруглення
вибирати з таблиці 6.34,
вибираючи найменше значення. Побудувати
графіки залежності коефіцієнта
від радіуса заокруглення
.
У розрахунковій
залежністі, яка приведена в таблиці
6.33 використовувати значення радіуса
заокруглення (таблиця 6.34), починаючи з
найменшого, і обчислювати коефіцієнт
концентрації напружень. Коли буде
встановлено, що
,
вивести на друк значення
і відповідне йому значення коефіцієнта
концентрації напружень. За формулою
(6.174) порахувати
,
підставити це значення в (6.175)
і вирахувати межу. Сформувати файл для
збереження результатів обчислення.
Таблиця 6.33 - Ефективний коефіцієнт концентрації напружень для валів
|
Вал |
Навантаження |
Коефіцієнт
концентрації
|
|
Ступінчатий
|
Згин і кручення
Розрахунок за форму- лою
(6.67) проводити для
діаметру
|
|
|
Симетричний цикл |
|
|
|
З кільцевою У-подібною канавкою
|
Згин і кручення |
|
|
Симетричний цикл стискування-розтягування |
|
|
|
|
Симетричний цикл кручення |
|
|
Згин і кручення |
|
|
|
З поперечним отвором
d |
Симетричний цикл стискування-розтягування |
|
|
Симетричний цикл кручення |
|
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
D
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Якщо не вдається
знайти значення
,
яке задовольняло б заданій умові, на
друк виводиться текст “НЕМАЄ ВІДПОВІДНОГО
РАДІУСА ЗАОКРУГЛЕННЯ”. Результати
записати у файл.
Ті ж самі обчислення
виконати у пакеті MathCAD. У
документі MathCADа побудувати
графіки залежності коефіцієнтів
,
,
,
,
,
від радіуса заокруглення.Із таблиці
6.34 вибирати, починаючи з найменшого
значення
і обчислювати значення коефіцієнтів
до тих пір, поки
буде не більше 2.0 мм.
Таблиця 6.34 - Значення радіуса заокруглення
,
(мм)
|
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.4 |
1.6 |
1.8 |
2.0 |
Таблиця 6.35 – Вхідні дані
|
№ |
Вал |
Наванта-ження |
Граничне
значення ефективного коефіцієнта
концент-рації
напруги,
|
Великий
діаметр вала
|
Малий діа-метр вала
|
|
Границя
міцності при розтя-гуванні, Н/мм2
|
|
1 |
Ступін-чатий |
Згин і кручен-ня |
1.5 |
20 |
10 |
|
400 |
|
2 |
Ступін-чатий |
Симет-ричний цикл |
1.8 |
16 |
8 |
|
350 |
|
3 |
З кільце-вою У-по-дібною канавкою |
Згин і кручен-ня |
1.5 |
10 |
5 |
60 |
350 |
|
4
|
З кільце-вою У-по-дібною канавкою |
Симет-ричний цикл стиску розтягу-вання |
1.8 |
20 |
10 |
70 |
400 |
|
5
|
З кільце-вою У-по-дібною канавкою |
Симет-ричний цикл кручення |
1.6 |
10 |
5 |
75 |
450 |
|
6 |
З кільце-вою У-подібною канавкою |
Згин і кручення |
1.7 |
20 |
10 |
|
500 |
|
7
|
З попе-речним отвором |
Симет-ричний цикл стиску-розтягу-вання |
1.65 |
50 |
40 |
|
550 |
|
8 |
З попереч-ним отвором |
Симет-ричний цикл кручен-ня |
1.75 |
40 |
34 |
|
600 |
,
мм
,
мм
Задача № 6.24 Тема: Розрахунок дотичних напружень в брусі