Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основні поняття. Епюри крутних моментів

Міністерство освіти і науки України

Бердичівський коледж промисловості, економіки та права

 

 

 
 

 

 


з дисципліни «Технічна механіка»

Розділ «Опір матеріалів»

 

Тема: Розрахунки на міцність та жорсткість при крученні

Мета: Навчитися будувати епюри крутних моментів, а також визначати необхідні розміри брусу із розрахунків на міцність та жорсткість при деформації «кручення»

Теоретичні відомості

Основні поняття. Епюри крутних моментів.

 

Крученням називається такий вид деформації, за якого в довільному поперечному перерізі бруса, перпендикулярному до його осі, із шести внутрішніх силових факторів відмінним від нуля є тільки крутний момент Мz= Мк .

Прямий брус, що працює на кручення, називається валом. Деформації кручення зазнають вали гребних гвинтів, колінчасті вали двигунів внутрішнього згоряння, вали гідро – та газотурбін, пружини, болти під час закручування гайки ключем тощо.

Кручення валу відбувається внаслідок його навантаження зовнішніми крутильними моментами, які на відміну від внутрішнього силового фактора – крутного моменту Мк, будемо позначати Т. Крутильні моменти утворюються парами сил, прикладеними в площинах, перпендикулярних до осі валу. Зображають крутильні моменти на валах так, як показано на мал. 1.1,а або на мал. 1.1,б.

 

 
 
Рис. 1.Умовне позначення крутних моментів

Розрахунки на міцність при крученні

Максимальні дотичні напруги прямо пропорційні крутному моменту Мк і обернено пропорційні полярному моменту опору Wр. Для забезпечення міцності валу необхідно, щоб найбільші дотичні напруги не перевищували деякої допустимої дотичної напруги, характерної для матеріалу, з якого виготовлений вал, тобто

/ 1 /

де |М махк | – найбільше за абсолютною величиною значення крутного моменту, яке визначається з побудованої епюри крутних моментів навантаженого вала. Допустима дотична напруга має зв'язок з допустимою нормальною напругою при розтязі . На базі аналізу дослідних даних беруть, наприклад, для сталей = 0,5 … 0,6 .

Умова міцності / 1 / дає можливість: здійснювати проектний розрахунок, визначати допустиме навантаження і виконувати перевірний розрахунок.

Для проведення проектного розрахунку перш за все з умови міцності /1 / визначають полярний момент опору:

/ 2 /

 

 
Потім, враховуючи формули для круга та кільця

знаходять діаметр:

1) для вала суцільного круглого перерізу

/ 3 /

2) для вала кільцевого поперечного перерізу

/ 4 /

Найбільший крутний момент, який може безпечно витримати вал заданого поперечного перерізу (вантажопідйомність), визначають за формулою:

 

/ 5/


Завдання 1. Для сталевого вала постійного поперечного перерізу (рис. 2, схеми 1-10): 1) визначити значення моментів М 1, М 2, М 3, М 4, побудувати епюру крутних моментів,

3) визначити діаметр вала з розрахунків на міцність і жорсткість. Прийняти = 30 МПа; = 0,02 рад / м. Дані свого варіанту взяти з табл. 1. Остаточно прийняте значення діаметра вала повинно бути заокруглене до найближчого більшого парного або те,що закінчується на п'ять числа. Дані свого варіанта взяти з табл. 1.

 

№№ варіанту №№ Схеми Навантаження     ω
 
кВт кВт кВт рад/с
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           

 


Таблиця 1    

 
 

 

 

 

Рис. 2  

 


 
 
Рис. 3  
 
 

 
 


Приклад 1. Для сталевого вала (рис. 3) круглого поперечного перерізу постійного по довжині (рис. 3 а) потрібно:

1. Визначити значення моментів і , відповідні переданим потужностям і , а також врівноважуючий момент .

2. Побудувати епюру крутних моментів.

3. Визначити необхідний діаметр вала з розрахунків на міцність і жорсткість, якщо ; ; ; ; ; .

Остаточне значення діаметра округлити до найближчого парного (або закінчуються на п'ять) числа.

Рішення:

1.Визначаємо величини зовнішніх скручуючих моментів і :

; .

2. Визначаємо врівноважуючий момент :

; ;

3. Будуємо епюру (рис 3 б.)

4. Визначаємо діаметр вала з умов міцності і жорсткості. (рис. 3 б).

З умови міцності: , де

Приймаємо d = 95

З умови жорсткості: , де

Приймаємо d = 76 мм.

Необхідний розмір перетину вийшов більше з розрахунку на міцність, тому його приймаємо як остаточний: d = 95 мм.

 

<== предыдущая | следующая ==>
Практична частина. 1. З якого моменту на мануфактурах стали використовуватись машини. | І. Виявлення та оцінка гідродинамічної обстановки на об’єкті господарювання





Date: 2015-12-11; view: 1182; Нарушение авторских прав


mydocx.ru - 2015-2026 year. (0.357 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию