Определение опорных реакций, изгибающих и крутящих моментов




Определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих моментов в двух плоскостях: вертикальной и горизонтальной . Реакции в опорах ищем из условия и . Если момент действует против движения часовой стрелки, то он считается положительным, если совпадает с ним – отрицательным.

Рисунок 5.1 - Расчетная схема с обозначением всех активных и реактивных сил, действующих на вал.

 

Для плоскости YZ:

,

,

Проверяем правильность определения реакции:

Для плоскости XZ:

,

,

Проверяем правильность определения реакции:

,

 

Строим эпюру изгибающих моментов Mux, для чего определяем их значение в характерных сечениях вала:

Моменты:

 

в точке A:

в точке B:

в точке C:

в точке D:

Значения изгибающих моментов Muxв характерных сечениях вала:

в точке A:

;

в точке B:

;

в точке C:

в точке D:

Находим суммарные изгибающие моменты в характерных сечениях вала:

в точке A:

;

в точке B:

;

в точке C:

в точке D:

Эпюры изгибающих моментов приведены на рис. 5.1.

Суммарные реакции в опорах:

Анализ эпюр внутренних силовых факторов и несущей способности сечений вала показал, что опасными сечениями являются сечения:

1-1 – место перехода от шестерни к валу;

2-2 – место шпоночного соединения вала с колесом и соединение с натягом.

Проверка вала на статическую прочность

Так как шестерня и вал выполняются за одно целое, материал вала тот же, что и у шестерни – 40ХН:

предел прочности

предел текучести при изгибе

предел текучести при кручении

предел выносливости при изгибе

предел выносливости при кручении

коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

1.1

1.2

4.1

4.2

4.3

Для сечения 1 – 1: ступенчатый переход с галтелью

.

Определение геометрических характеристик опасных сечений вала:

.

Определение действующих напряжений:

Запас прочности:

Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 1-1

значит, статическая прочность в сечении 1-1 обеспечена.

Для сечения 2 – 2: сечение вала со шпоночным пазом

Определение геометрических характеристик опасных сечений вала:

Определение действующих напряжений:

Запас прочности:

.

Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 2-2

значит, статическая прочность в сечении 2-2 обеспечена.

 

Проверка промежуточного вала на усталостную прочность

Опасными сечениями являются сечения 1 – 1 и 2 – 2.

Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вала вычисляем общий коэффициент Sзапаса прочности:

,

где и – коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям:

, ,

где и – коэффициенты снижения предела выносливости; и – пределы выносливости материала вала; и – коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла нагружений для рассматриваемого сечения.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: