Расчет шпонки на срез и смятие.
Внешнее усилие, действующее на шпонку, связано с вращающим моментом зависимостью:
F ═ 2M / d,
где:
М – вращающий момент,
d – диаметр вала.
Площадь среза (А среза) шпонки определяют по формуле:
А среза = L · b ,
где:
L – длина шпонки,
b – ширина шпонки.
Площадь смятия (А смятия) шпонки определяют по формуле:
А смятия = L · ( h - t 1 ),
где:
L – длина шпонки,
t1 – глубина шпоночного паза вала,
h – высота шпонки,
h-t1 - часть шпонки, которая выступает за пределы вала.
В результате получаем формулы для расчета призматических шпонок на:
- сдвиг (срез): τ ═ 2М/dLb ≤ [τ],
- и смятие: σ ═ 2М/dL(h―t1) ≤ [σ]
Деформации при кручении. Кручением называют такой вид деформации, когда в поперечных сечениях бруса возникает единственный силовой фактор – крутящий момент.
Рис.59. Кручение бруса
Кручение круглого бруса происходит при нагружении моментами (парами сил) в плоскостях, перпендикулярных продольной оси.
Угол поворота сечения бруса при кручении.
Пример работы торсиона.
Напряжение и деформации при кручении.
В поперечных сечениях бруса нормальные напряжения (направленные вдоль оси) отсутствуют, а возникают только касательные напряжения.
Примеры кручение бруса.
Максимальные напряжения при кручении.
Можно сделать вывод, что для центрального волокна бруса (т. е. расположенного в центре сечения) касательные напряжения равны нулю: так как r = 0, то τ = 0.
|
|
|
Распределение касательных напряжений по сечению
Полнотелого и пустотелого бруса.
Максимального значения касательные напряжения достигают на внешней поверхности бруса, так как r = R, то τ = τmax .
В круглых валах наиболее напряженными являются внешние слои, а внутренние почти не испытывают нагрузки. По этой причине многие валы изготавливаются пустотелыми.
Расчет валов на прочность при кручении.
τmax = Мкр / Wr ≤ [τ],
где:
Wкруч - момент сопротивления сечения кручению (полярный момент сопротивления).
Для круглого вала: Wкруч = πd3 / 16.
Для вала, имеющего кольцевое сечение (труба):
Wкруч = π(d4 мах- d4м in ) / 16D,
Для справки: для стали[τ]=0,55....0,6[σр],
для чугуна [τ] = 1,0....1,2 [σр].
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 1087; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!