Расчёт штоков

Штоки при подъёме автомобиля работают на сжатие и изгиб. Условие прочности имеет вид

, (3.2)

где М_и – изгибающий момент;

W – момент сопротивления сечения;

F_сж – сжимающая сила;

А – площадь сечения;

φ – коэффициент понижения допустимых напряжений при сжатии.

[σ] – допускаемые напряжения на изгиб.

Материал штоков – Сталь 45 ГОСТ 1050-88, [σ]=170 МПа [1].

За расчётный принимаем крайний случай – вся нагрузка приходиться на одну колонну.

В каждой колонне размещено 2 штока диаметрами 25мм, находящихся на расстоянии 140мм друг от друга, т.е. расстояние от оси симметрии составляет 70мм (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6 – Схема расположения штоков и винта

Момент сопротивления сложного сечения

; (3.3)

где I_X – момент инерции сечения относительно главной оси Х;

Y_max – максимальное удаления точки сечения от главной оси Х.

I_Х=2*(I_X0+с²*А₀); (3.4)

где I_X0 - момент инерции штока относительно его оси симметрии;

с - расстояние от оси симметрии сечения до оси симметрии штока;

А₀ – площадь сечения штока.

I_X0=π*D/64; (3.5)

где D – диаметр штока.

I_X0=3,14*2,5/64=1,918 см⁴

I_Х=2*(1,918+7²*3,14*2,5²/4)=484,9 см⁴

см³

Для определения значения коэффициента φ определяем гибкость стержня

; (3.6)

где r_min –минимальный радиус инерции сечения;

μ – коэффициент, учитывающий способ заделки стержня.

; (3.7)

где I_{Х сеч} –момент инерции сечения.

7,03 см

9,96

φ =0,981

Значение изгибающего момента определяем по следующей формуле

М_и=G_г*h (3.8)

М_и=5,6*0,6=3,36 кН*м

σ =109 МПа<[σ]=170МПа

Условие прочности выполняется.