- •1. Требования к оформлению
- •2. Цель курсовой работы
- •3. Выбор вариантов исходных данных для
- •4. Задача №1
- •5. Задача № 2
- •6. Задачи № 3 - 5.
- •7. Задача № 3
- •8. Задача № 4
- •9. Задача №5
- •10. Задача №6
- •11.1. Порядок расчета вала
- •10.2. Расчет вала на прочность.
- •10.3. Расчет вала на жесткость
- •11. Задача №7
- •11.1. Пример решения задачи №7
- •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
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.
10.2. Расчет вала на прочность.
При одновременном действии крутящего и изгибающегомоментов 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.
10.3. Расчет вала на жесткость
С целью уменьшения упругого мертвого хода в точных и силовых механизмах углы закручивания сечений валов друг относительно друга ограничиваются допускаемым углом закручивания . Условие жесткости вала при кручении имеет вид
,
где - допустимая величина угла закручивания вала на рабочей длине(при расчете принять= 20 угловых минут, то естьрад).
Рабочая длина вала определяется суммированием длин участков вала, на которых крутящий момент вала отличен от нуля.
Диаметр вала на закручиваемом участке определяется по формуле
,
где 8*104 МПа – модуль сдвига материала вала (стали).
Если при диаметре условие жесткости вала не выполнено, то есть, то в качестве диаметра вала принимают наибольший из диаметрови. Полученный диаметр выражают в миллиметрах и округляют до целого числа из предпочтительного ряда размеров, в котором числа заканчиваются цифрами 0, 2, 4, 5, 6, 8.
11. Задача №7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ГЛАВНЫХ ПЛОЩАДОК
Для напряженного состояния в точке тела, заданного компонентами тензора напряжений определить главные напряжения и полдожения главных площадок. Исходные данные определить по табл. 7.1, где напряжения заданы в Мпа.
Величины компонентов тензора напряжений выбираются из столбцов табл. 7.1 по цифрам . Остальные компоненты тензора напряжений определить на основании закона парности касательных напряжений.
Таблица 7.1
Номер строки | ||||||
1 |
-20 |
36 |
44 |
-54 |
24 |
33 |
2 |
10 |
-20 |
30 |
20 |
30 |
40 |
3 |
-32 |
35 |
40 |
25 |
-15 |
-25 |
4 |
54 |
-16 |
-24 |
-18 |
-36 |
-24 |
5 |
39 |
42 |
27 |
33 |
39 |
36 |
6 |
-20 |
36 |
44 |
-54 |
24 |
33 |
7 |
10 |
-20 |
30 |
20 |
30 |
40 |
8 |
-32 |
35 |
40 |
25 |
-15 |
-25 |
9 |
54 |
-16 |
-24 |
-18 |
-36 |
-24 |
0 |
39 |
42 |
27 |
33 |
39 |
36 |
|