Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основные положения расчетов при кручении
Распределение касательных напряжений по сечению при кручений Касательное напряжение в точке А: где ра — расстояние от точки А до центра сечения. Условие прочности при кручении Мк — крутящий момент в сечении, Н∙м, Н∙мм; Wp — момент сопротивления при кручении, м3, мм3; [τк] — допускаемое напряжение при кручении, Н/м2, Н/мм2. Проектировочный расчет, определение размеров поперечного сечения
где d — наружный диаметр круглого сечения; dBH — внутренний диаметр кольцевого сечения; с = dBH/d. Условие жесткости при кручении
Проектировочный расчет, определение наружного диаметра сечения Рекомендации по выполнению практической работы 1. Построить эпюру крутящих моментов по длине вала для предложенной в задании схемы. 2. Выбрать рациональное расположение колес на валу и дальнейшие расчеты проводить для вала с рационально расположенными шкивами. 3. Определить потребные диаметры вала круглого сечения из расчета на прочность и жесткость и выбрать наибольшее из полученных значений, округлив величину диаметра. 4.Сравнить затраты металла для случая круглого и кольцевого сечений. Сравнение провести по площадям поперечных сечений валов. Площади валов рассчитать в наиболее нагруженном сечении (по максимальному крутящему моменту на эпюре моментов). Практическая работа ЗадачаДля стального вала постоянного поперечного сечения: 1) определить значения моментов М1, М2, М3, М4; 2) построить эпюру крутящих моментов; 3) определить диаметр вала из расчетов на прочность и жесткость. Принять [τк] = 30 МПа; [φ0] = 0,02 рад/м. Данные своего варианта взять из таблицы. Окончательно принимаемое значение диаметра вала должно быть округлено до ближайшего большего четного или оканчивающегося на пять числа.
Последовательность решения задачи:
1. Определить внешние скручивающие моменты по формуле М = Р/ω,
где Р – мощность, ω – угловая скорость.
2. Определить уравновешивающий момент, используя уравнение равновесия S М = 0, так как при равномерном вращении вала алгебраическая сумма приложенных к нему внешних скручивающих (вращающих) моментов равна нулю.
3. Пользуясь методом сечений, построить эпюру крутящих моментов по длине вала.
4. Для участка вала, в котором возникает наибольший крутящий момент, определить диаметр вала для круглого сечения из условий прочности и жесткости.
Из условия прочности: τmax £ [tк ].
Здесь τmax = Мz max/Wp, где Мz max – наибольший крутящий момент; Wp – полярный момент сопротивления кручению; [tк ] – допустимое касательное напряжение.
Учитывая, что для круглого сечения Wp = πd3/16 и используя условия прочности, можно получить уравнение 16Мz max / πd3 = [tк ], откуда определяется необходимый по прочности диаметр поперечного сечения вала d =3 16Wp / p
Из условия жесткости φ0max £ [j0 ].
Здесь φmax = Мz max/(GIp), где Ip – полярный момент инерции сечения; G – модуль упругости при сдвиге [φ0] – допускаемый угол закручивания сечения. Учитывая, что для круглого сечения Ip = πd4/32, и используя условие жесткости, можно получить уравнение: откуда определяется необходимый по жесткости диаметр поперечного сечения вала: Из двух полученных диаметров вала выбрать наибольший.
Контрольные вопросы
1. Какие деформации возникают при кручении? 2. Какие гипотезы выполняются при деформации кручения? 3. Изменяются ли длина и диаметр вала после скручивания 4. Какие внутренние силовые факторы возникают при кручении? 5. Что такое рациональное расположение колес на валу?
Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики ГПОУ «Донецкий горный техникум им. Е.Т. Абакумова» |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 620. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |