- •Кафедра теоретической и прикладной механики Методические указания
- •Издается по решению редакционно - издательского совета Воронежского государственного технического университета
- •1. Требования к оформлению
- •2. Цель курсовой работы
- •3. Задача № 1
- •3.1. Пример выполнения задачи № 1
- •Решение
- •Уравнения равновесия всей конструкции имеют вид
- •4. Выбор вариантов исходных данных для
- •5. Задача №2
- •6. Задача № 3
- •7. Задачи № 4 - 6.
- •8. Задача № 4
- •9 Рис. 4.1 . Задача № 5
- •10. Задача №6
- •11. Задача №7
- •11.1. Порядок расчета вала
- •11.2. Расчет вала на прочность.
- •11.3. Расчет вала на жесткость
- •11.4. Расчет вала на выносливость
- •3. Задача № 1. Определение реакций опор составной плоской конструкции (система двух тел) 5
- •Методические указания
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
11.1. Порядок расчета вала
1. Из условия равномерного вращения вала определить диаметры зубчатых колес и .
2. Изобразить в масштабе схему нагружения вала.
3. Определить реакции опор вала во взаимно перпендику
лярных плоскостях, указанных на схеме нагружения вала.
4. Рассчитать изгибающие и крутящие моменты в поперечных сечениях вала, построить эпюры изгибающих и
Таблица 7.2
Шпонки призматические (по ГОСТ 23360-78)
Рис.9
|
||||
d вала, мм |
b |
h |
t1 |
t2 |
Св. 12 до 17 |
5 |
5 |
3 |
2,3 |
Св. 17 до 22 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
Св. 22 до 30 |
8 |
7 |
4 |
3,3 |
Св. 30 до 38 |
10 |
8 |
5 |
3,3 |
Св. 38 до 44 |
12 |
8 |
5 |
3,3 |
Св. 44 до 50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
Св. 50 до 58 |
16 |
10 |
6 |
4,3 |
Св. 58 до 65 |
18 |
11 |
7 |
4,4 |
Св. 65 до 75 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
Св. 75 до 85 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
Св. 85 до 95 |
25 |
14 |
9 |
5,4 |
Св. 95 до 110 |
28 |
16 |
10 |
6,4 |
Св. 110 до 130 |
32 |
18 |
11 |
7,4 |
Примечания: 1. Стандартный ряд длин , мм: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 160, 180 |
крутящих моментов.
5. Рассчитать диаметры вала на прочность по эквивалентным напряжениям (приведенному моменту
)
в наиболее опасных сечениях вала. Опасным сечением вала считать то, в котором приведенный момент нагрузки на вал максимален.
6. Рассчитать вал на жесткость при кручении.
7. Для опасного сечения вала подобрать сечение шпонки по табл. 7.2.
8. Определить коэффициент запаса выносливости вала для наиболее нагруженного сечения вала, считая, что концентратором напряжений является шпоночная канавка.
11.2. Расчет вала на прочность.
При одновременном действии крутящего и изгибающего моментов расчет вала ведут по эквивалентному моменту в сечении (четвертая теория прочности)
= , где - суммарный изгибающий момент в сечении вала.
Опасным сечением вала считать сечение, в котором приведенный момент нагрузки на вал максимален.
Диаметр вала определяется по формуле
,
где = 50 МПа - допускаемое нормальное напряжение материала вала.
Если на вал или его участок действует только крутящий момент , то его диаметр можно определить из условия прочности на кручение:
,
где = 0,5 - допускаемое касательное напряжение материала вала.