Учебное пособие 1366
.pdf
М′иА= 0; М′иС слева = R′B*BC = 641,65*0,084 = 53,89 Нм М′иС справа = |
|
-R′D* CD = - 431,65*0,138 = -59,56 Нм |
М′иD = 0. |
Определяем значения изгибающих моментов на участках |
|
вала в горизонтальной плоскости. |
|
М"иА = 0; М"иС = R"B* BC =1198,49*0,084 = 100,67 Нм, или М"иС = |
|
R"D*CD = 729,51* 0,138 = 100,67 Нм, |
М"иD = 0. |
2.4.На участке АС Мкр = Т2 = 330,38 Нм.
2.5.По полученным значениям изгибающих и крутящего моментов строим их эпюры.
Расчетную схему вала, схемы нагружения вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях, эпюры
«Ми» в этих плоскостях и «Мкр» представить одним рисунком (см. рис.9).
2.6.Намечаем опасное сечение вала – сечение под колесом (С).
Рис. 9 dк = 65 мм, b = 18 мм, t1 = 7 мм
(см. [2], стр.427-428, ГОСТ 23360-78 «Шпоночные соединения с призматическими шпонками»).
2.7. Определяем коэффициенты запаса |
прочности в сечении |
||||||
вала под колесом. |
|
|
|
||||
По изгибу nσ = |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||
по кручению nτ = |
|
|
. |
||||
|
|
||||||
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для конструкционной стали марки «Сталь 45» σ-1= 0,43 σв = 0,43*600 = 258 Н/мм2 - предел выносливости при симметричном цикле изменения напряжений при изгибе.
Кσ = 1,6 - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений (табл.2).
εσ = 0,72 - фактор масштабный (табл.3)
β = 0,9 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности.
ψσ = 0,2– коэффициент асимметрии цикла ,при изгибе. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Амплитуда напряжений σv = σи = |
|
|
= |
|
|
|
= 4,94 /мм2, |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ми сум = √ |
|
|
|
|
|
= √( |
) |
|
|
|
|
|
= 116,97 Нм - |
|||||||||||
суммарный изгибающий момент в сечении вала под колесом, |
|
|||||||||||||||||||||||
Wи нетто = |
|
( |
) |
|
= |
|
|
|
|
( |
) |
|
= |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
= 23687,09 мм3- |
момент сопротивления сечения изгибу, |
|
|
|
||||||||||||||||||||
σm = 0 - среднее напряжение цикла нормальных напряжений. |
|
|||||||||||||||||||||||
nσ = |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
= 21,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
τ-1 = 0,58 σ-1 = 0,58*258 = 149,64 Н/мм2 - – предел выносливости
стали при симметричном цикле изменения |
напряжений |
кручения. |
|
Кτ = 1,5 - эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений (табл.2).
ετ = 0,66 - фактор масштабный (табл.3)
β = 0,9 - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности ψτ = 0,1 – коэффициент асимметрии цикла при кручении.
τv = τm = = 3,26 Н/мм2 – амплитудное и
среднее напряжения цикла τк – расчетное напряжение (максимальное цикла)
22
Wк |
нетто = |
|
|
|
|
|
( |
) |
– = |
|
|
|
( |
) |
= |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
= 50634,66 мм3 - момент сопротивления сечения кручению |
|
|
||||||||||||||||||||||
nτ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 17,48 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2.8. Определяем общий коэффициент запаса прочности в |
||||||||||||||||||||
опасном сечении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
n = |
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= 13,47 [ n ] = 2,5…3,0. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Гулиа Н.В. Детали машин: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Н.В. Гулиа, В.Г. Клоков, С.А. Юрков; под общ. ред. Н.В. Гулиа. – М.: Академия, 2004. – 416 с.
2.Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие для техникумов. / А.Е. Шейнблит. – М.: Высш.шк.,1991. – 432 с.
3.Методические указания к лабораторным работам № 1-4 по дисциплине «Техническая механика» (Раздел 3.Детали машин) для студентов специальности 15.02.08 «Технология машиностроения» очной формы обучения / Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. В.М. Елизаров, И.И. Извеков, 2016. – 31 с.
23
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Техническая механика» (раздел
«Детали машин») для студентов специальностей 15.02.08 «Технология машиностроения», 15.02.15 «Технология металлообрабатывающего производства», 15.02.10 «Мехатроника и мобильная робототехника» (по отраслям)
очной формы обучения
Часть 2
Составители: Елизаров Виктор Максимович
Извеков Игорь Иванович
В авторской редакции
Компьютерный набор В. М. Елизарова
Подписано к изданию 08.06.2018 Уч.-изд. л. 1,3
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»
394026 Воронеж, Московский просп., 14
24