Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Дисциплины:
2017-09-28 | 1143 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При кручении
Иметь представление о рациональных формах поперечного сечения и рациональном расположении колес на валу.
Знать условия прочности и жесткости при кручении.
Уметь выполнять проектировочные и проверочные расчеты круглого бруса для статически определимых систем.
Примеры решения задач
Пример 1. Для заданного бруса (рис. 28.1) построить эпюры крутящих моментов, рациональным расположением шкивов на валу добиться уменьшения значения максимального крутящего момента. Построить эпюру крутящих моментов при рациональном расположении шкивов.
Из условия прочности определить диаметры вала для сплошного
Тема 2.5. Кручение 233
и кольцевого сечений, приняв Сравнить полученные результаты по полученным площадям поперечных сечений. [τк] = 35МПа.
Решение
1. Пользуясь методом сечений, определяем крутящие моменты на участках вала (рис. 28.2).
Сечение 1 (рис. 28.2а): MK1 = mз = 400 Н·м.
Сечение 2 (рис. 28.26): Мк2 = m3 + m2 = 800 Н·м.
Сечение 3 (рис. 28.2в): Мкз = т3 + т2+ m1= 1000 Н·м.
2. Строим эпюру крутящих моментов. Значения крутящих моментов откладываем вниз от оси, т. к. моменты отрицательные.
Максимальное значение крутящего момента на валу в этом случае 1000Н·м (рис. 28.1).
3. Выберем рациональное расположение колес на валу. Наиболее целесообразно такое размещение колес, при котором наибольшие положительные и отрицательные значения крутящих моментов на участках будут по возможности одинаковыми.
Из этих соображений ведущий шкив, передающий момент 1000 Н·м, помещаем ближе к центру вала, ведомые шкивы 1 и 2 размещаем слева от ведущего
с моментом 1000 Н·м, шкив 3 остается на том же месте.
234 Лекция 28
Строим эпюру крутящих моментов при выбранном расположении шкива (рис. 28.3).
|
Максимальное значение крутящего момента на валу при выбранном расположении колес на валу 600 Н·м.
4. Определяем диаметры вала по сечениям при условии, что сечение — круг.
Условие прочности при кручении τк = MK/WP ≤ [τк]. Момент сопротивления кручению
Определяем диаметры вала по сечениям:
Округляем полученные значения: d 1 = 40 мм; d 2= 45 мм; d3 = 35 мм.
5. Определяем диаметры вала по сечениям при условии, что сечение — кольцо.
Моменты сопротивления остаются теми же.
По условию с = dBH/d = 0,5.
Полярный момент сопротивления кольца
Тема 2.5. Кручение 235
Формула для определения наружного диаметра вала кольцевого сечения будет следующей:
Расчет можно провести по формуле
Диаметры вала по сечениям:
Наружные диаметры вала кольцевого сечения практически не изменились.
Для кольцевого сечения: d'1 = 40 мм; d'2 = 46 мм; d'3 = 35 мм.
6. Для вывода об экономии металла при переходе на кольцевое сечение сравним площади сечений (рис. 28.4).
При условии, что сечение — круг (рис. 28.4а):
Сплошное круглое сечение:
236 Лекция 28
Следовательно, при переходе с кругового на кольцевое сечение экономия металла по весу составит 1,3 раза.
Пример 2. Стальной вал диаметром 40 мм передает мощность 15 кВт при угловой скорости 80 рад/с (рис. 28.5); проверить прочность и жесткость вала, если допускаемое напряжение кручения 20МПа. Модуль упругости при сдвиге 0,8 • 105МПа. Допускаемый угол закручивания [φо] = 0,бград/м. Построить эпюру касательных напряжений и определить значение касательного напряжения в точке, удаленной на 5 мм от оси вала.
Тема 2.5. Кручение 237
Решение
1. Определяем вращающий момент на валу:
2. Проверка прочности вала.
Из условия равновесия m1 + m2 = 0; m1 = m2 = Мк.
Условие прочности:
где τк — расчетное напряжение в сечении; Мк — крутящий момент в сечении; Wp — момент сопротивления; [τк] — допускаемое напряжение кручения.
4. Прочность обеспечена. Максимальное касательное напряжение в сечении 14,65 МПа < 20 МПа.
|
5. Проверка жесткости.
Условие жесткости:
где φo — относительный угол закручивания; Jp — полярный момент инерции при кручении; [ φo ] — допускаемый угол закручивания.
238 Лекция 28
Жесткость обеспечена.
6. Построим эпюру касательных напряжений в поперечном сечении (рис. 28.5b). Определим напряжение в точке, удаленной на 5 мм от оси вала.
Контрольные вопросы и задания
1. Определите крутящий момент в сечении 2-2 (рис. 28.6).
2. В каком порядке рациональнее расположить шкивы, чтобы получить минимальную нагрузку на вал? Использовать схему рис. 28.6.
3. Как изменится напряжение в сечении, если диаметр вала уменьшить в два раза?
4. Проведены расчеты вала на прочность и жесткость. Получено: диаметр вала из расчета на прочность 65 мм, диаметр вала из расчета на жесткость 70 мм. Каким должен быть вал?
5. Как изменится угол закручивания вала, если крутящий момент увеличить в 4 раза, а диаметр уменьшить в 2 раза?
6. Напишите условия прочности и жесткости при кручении.
Тема 2.6. Изгиб. Классификация видов изгиба 239
ЛЕКЦИЯ 29
Тема 2.6. Изгиб.
Классификация видов изгиба.
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!