Решение. 1. Определяем вращающий момент на валу:1. Определяем вращающий момент на валу:
2. Проверка прочности вала. Из условия равновесия
Условие прочности:
где τ к — расчетное напряжение в сечении; Мк — крутящий момент в сечении; Wp — момент сопротивления; [ τ к] — допускаемое напряжение кручения.
4. Прочность обеспечена. Максимальное касательное напряжение в сечении 14,65 МПа < 20 МПа. 5. Проверка жесткости. Условие жесткости:
где φ0 — относительный угол закручивания; Jv — полярный момент инерции при кручении; [φ0] — допускаемый угол закручивания.
Угол закручивания участка
Жесткость обеспечена.
6. Построим эпюру касательных напряжений в поперечном сечении (рис. 28.55). Определим напряжение в точке, удаленной на 5 мм от оси вала.
Контрольные вопросы и задания
1. Определите крутящий момент в сечении 2-2 (рис. 28.6).
2. В каком порядке рациональнее расположить шкивы, чтобы получить минимальную нагрузку на вал? Использовать схему рис. 28.6. 3. Как изменится напряжение в сечении, если диаметр вала уменьшить в два раза? 4. Проведены расчеты вала на прочность и жесткость. Получено: диаметр вала из расчета на прочность 65 мм, диаметр вала из расчета на жесткость 70 мм. Каким должен быть вал? 5. Как изменится угол закручивания вала, если крутящий момент увеличить в 4 раза, а диаметр уменьшить в 2 раза? 6. Напишите условия прочности и жесткости при кручении.
|
