Расчет второго вала на изгиб с кручением

В точке А расположена шарнирно-подвижная опора. Такая опора воспринимает лишь одну вертикальную силу , которую нужно определить. В точке В расположена шарнирно-неподвижная опора, которая способна воспринимать вертикальную силу и горизонтальную силу , которые так же необходимо определить.

=645,11 Н - сила зацепления колес

=238,72 Н- сила зацепления колес

a=53мм

b=38мм

c=35мм

Определяем силы реакции:

=0

=0

=0

*a- (a+b)+ (a+b+c)=0

= = = =566,32Н

=0

(a+b+c) + (b+c) + *c=0

= = = -317,5Н=> 317,5H

Проверка:

= 0

=0

=-645,11Н-238,72Н+317,5Н+566,32Н=-0,009

Определим внутренние силовые факторы, то есть поперечную силу в любом сечении вала, изгибающий момент М_и и крутящий момент М_кр. Для определения этих параметров разобьем вал на участки.

Участок I:

Сечение на участке I изменяется свое положение от точки А до точки D.

≤a

≤ 53мм

=317,5Н

=317,5Н*53мм=16827,5Н*мм

Участок II:

Сечение на II участке изменяется свое положение от точки D до точки E.

a≤ ≤

53мм ≤ ≤ 91мм

=317,5Н-238,72Н=78,78Н

()

= =317,5Н*53мм=16827,5Н*мм

()=

=317,5Н*(91мм)-238,72*(91мм-53мм)=19821Н*мм

Участок III:

Сечение на III участке изменяется свое положение от точки В до точки E.

0≤ ≤с

0 ≤ 35мм

= -566,33 Н

566,32Н*35м =19821Нмм

М_кр=Т; М_кр=10612 Нмм

Условие прочности:

Здесь расчётное значение нормального напряжения, которое учитывает сложное сопротивление, то есть работу вала и на изгиб, и на кручение.

эквивалентный момент, определяется по формуле:

Значения и берут для опасных сечений. Коэффициент 0,59 учитывает, что нормальное напряжение изменяется по симметричному циклу напряжений, а напряжения кручения изменяется по пульсирующему циклу.

это чисто геометрическая характеристика сечения вала, которая зависит от формы и размера сечения.

диаметр вала в опасном сечении

это допускаемое напряжение на изгиб при симметричном цикле напряжения, определяется по формуле:

предел прочности материала

== =21,4Н*м

=0,1*(20м ³=800мм³

Для Стали 45 ;

;

Условие прочности выполняется.