Задача 1. Розрахунок валу редуктора

Продовження додатка 1

Продовження додатка 1

Продовження додатка 1

Закінчення додатка 1

Таблиця Д.1 Вхідні дані до задачі 1

nT		1,8	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7	2,8	2,7	2,6	2,5	2,4	2,3	2,2	2,5	2,8	2,2	2,3	1,8	2,4	2,0	2,5
sT	МПа	300	340	360	220	650	240	380	320	270	340	360	260	800	320	250	800	380	340	220	250	300	350	250	300
l4	см	15	12	10	8	12	15	8	10	10	8	15	12	8	10	12	15	10	15	8	12	15	10	12	15
l3		50	40	30	20	30	40	20	50	20	30	40	50	30	40	30	10	20	30	20	30	20	50	20	40
l2		20	30	40	50	30	40	50	20	40	30	20	30	40	20	30	40	30	20	30	20	30	20	30	20
l1		8	10	12	15	10	8	15	12	12	15	8	10	15	8	10	12	15	15	15	10	8	10	12	10
D3	см	10	10	6	8	8	10	8	8	6	10	8	8	6	8	10	10	8	10	8	10	6	10	8	6
D2		8	6	8	10	6	6	6	8	10	8	6	8	8	10	8	6	6	10	10	8	10	6	8	8
D1		6	8	10	6	8	10	10	8	8	6	6	10	10	8	6	8	10	6	8	8	6	6	10	8
M	kHм	2,4	1,2	0,6	2,0	2,4	1,5	1,2	2,4	4,0	0,6	1,2	2,2	2,0	1,6	1,0	2,6	1,2	0,6	2,0	1,0	2,4	2,4	2,0	2,1
F9	kH	10	–	–	–	15	20	25	30	10	15	20	25	30	–	–	–	25	15	–	–	20	10	–	20
F8		–	-24	20	20	–	-30	30	20	–	-12	30	5	–	-40	20	20	30	12	20	20	–	–	20	40
F7		20	30	40	10	20	30	40	10	20	30	40	10	20	30	10	10	40	30	10	20	20	20	10	20
F6		30	–	15	28	40	–	40	40	40	–	40	30	25	–	25	60	40	–	40	25	30	30	30	–
F5		–	30	–	–	–	20	–	–	10	30	20	10	30	20	10	30	–	30	–	10	–	30	–	30
F4		50	60	70	20	30	40	50	60	–	70	–	–	–	40	–	–	40	50	20	–	50	–	20	20
F3		–	–	10	–	20	30	10	20	–	–	30	–	10	20	30	10	10	–	–	20	–	–	–	40
F2		40	30	–	20	30	30	–	20	50	20	–	20	20	40	–	20	–	30	30	–	50	30	40	30
F1		10	15	20	20	–	–	30	–	35	10	45	20	–	–	30	–	20	10	20	30	10	20	40	–
№		1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.	9.	10.	11.	12.	13.	14.	15.	16.	17.	18.	19.	20.	21.	22.	23.	24.

Додаток 2

Задача 2. Складне деформування просторового бруса

Продовження додатка 2

Продовження додатка 2

Продовження додатка 2

Продовження додатка 2

Продовження додатка 2

Закінчення додатка 2

Таблиця Д2. Вхідні дані до задачі 2

№ вар.	Сили, kH				Довжини стержнів, см				Розмір перерізу, см		Границя текучості, МПа
1.	40	–	-10	20	8	20	40	10	8	10	360
2.	30	-20	–	40	10	30	50	12	10	12	240
3.	40	30	40	–	12	40	30	14	12	14	650
4.	10	-40	–	30	14	50	20	8	10	14	250
5.	40	–	-20	10	12	20	50	14	8	12	380
6.	20	20	30	-40	10	30	40	12	12	14	320
7.	10	–	-40	20	8	40	20	10	10	12	360
8.	30	40	–	30	10	50	30	8	8	10	340
9.	10	-30	40	–	12	40	50	10	10	12	360
10.	30	10	–	20	14	30	20	12	12	14	250
11.	20	–	10	40	12	20	50	14	8	12	800
12.	10	30	-40	10	10	30	20	12	10	12	320
13.	30	–	30	40	8	40	30	10	12	14	250
14.	20	20	–	-30	10	50	20	8	10	12	650
15.	10	-30	20	–	12	40	30	10	8	14	300
16.	30	40	–	10	14	30	40	12	12	14	340
17.	40	–	-10	20	8	20	40	10	8	10	360
18.	30	20	40	–	12	40	30	14	12	14	650
19.	40	–	-20	10	12	20	50	14	8	12	380
20.	10	–	-40	20	8	40	20	10	10	12	360
21.	10	-30	40	–	12	40	50	10	10	12	360
22.	20	–	10	40	12	20	50	14	8	12	800
23.	30	–	30	40	8	40	30	10	12	14	250
24.	10	-30	20	–	12	40	30	10	8	14	300

Приклади розв’язання задач

Задача 1. Зразок розрахунку валу редуктора

Дано:

Приведення сил до осі валу редуктора.

Точка .

Після приведення в точці знаходяться поперечні сили – паралельно осі , – паралельно осі , поздовжня сила  та моменти

 – згинальний в площині ,

 – крутний в площині .

Точка .

Після приведення в точці знаходяться поперечні сили – паралельно осі , – паралельно осі , поздовжня сила  та моменти

– згинальний в площині ,

– крутний в площині .

Точка .

Після приведення в точці  знаходяться поперечні сили – паралельно осі , – паралельно осі , поздовжня сила  и моменти

– згинальний в площині ,

– крутний в площині .

Згин у вертикальній площині (YOZ)

Визначення реакцій

Перевірка:

Побудова епюри згинальних моментів :

Згин в горизонтальній площині (XOZ)

Визначення реакцій

Перевірка:

Побудова епюри згинальних моментів :

Кручення (XOY)

Перевірка рівноваги валу:

Побудова епюри крутних моментів :

Розтягання – стискання

Визначення реакції :

Побудова епюри поздовжніх сил :

Визначення небезпечного перерізу вала редуктора:

Допустиме напруження:

Внутрішні зусилля в перерізах:

Переріз К.

Переріз B.

Переріз . (зліва) 

Переріз . (справа)

Переріз . (справа)

Переріз L.

Еквівалентні моменти в перерізах:

 – небезпечний переріз  (справа).

Визначення діаметру вала з умови міцності в першому приближенні (без урахування поздовжньої сили).

Умова міцності згідно з IV гіпотезою має вигляд:

    Визначимо діаметр валу [1]:

Приймаємо збільшений до найбільшого цілого в [мм] діаметр –

Перевірка міцності валу з урахуванням дії поздовжньої сили

Визначаємо геометричні характеристики перерізу:

    Максимальні напруження в перерізі . (справа)

    Перевіримо умову міцності:

Перенавантаження складає:

 – допускається.

Перевіримо переріз  (справа) з максимальною поздовжньою силою.   

    З умови міцності в перерізі  (справа)

    Остаточно приймаємо

Задача 2. Зразок розрахунку просторового брусу

Дано: