2015-10-22
12414
На стальной вал посажены четыре шкива. Мощность, передаваемая ведомыми шкивами, составляет N1 =10кВт, N2 = 20кВт; N3 = 30кВт. Расстояние а=0,5м. Количество оборотов вала n = 300 об/мин. Определить:
1. Вычертить в масштабе расчётную схему вала.
2. Определить величину мощности, подводимой к ведущему шкиву.
3. Определить величину скручивающих моментов, приложенных к шкивам 1, 2, 3, 4.
4. Определить крутящие моменты по участкам вала и построить их эпюру.
5. Определить положение опасного сечения и найти диаметр вала из условий прочности.
6. Определить касательные напряжения по участкам и построить их эпюру.
7. Определить углы закручивания по участкам и построить их эпюру.
Сделать выводы.
РЕШЕНИЕ
1. Мощность N0 на ведущем шкиве равна сумме мощностей ведомых шкивов.
2. Угловая скорость вращения вала
3. Скручивающие моменты передаваемые на вал от отдельных шкивов.
4. Величину крутящих моментов на участках вала определяем методом сечений и строим эпюру.
5. Диаметр вала определяем из условий прочности на кручение.
|
|
|
принимаем 
;
принимаем 
;
6. Определяем касательные напряжения по участкам и строим их эпюру.
Касательные напряжения в любом сечении вала выражаются зависимостью
Вычисляем касательные напряжения по участкам вала
7. Определяем углы закручивания относительно сечения 3 в месте посадки ведшего шкива.
Вывод
Поскольку окончательно диаметр вала принят из условия прочности больше, чем требовался по условию прочности, эпюра касательных напряжений показывает довольно значительную недогруженность вала.
Максимальные касательные напряжения составляют около 70 % от допускаемого напряжения: maxτ = 76 МПа < [τ] = 100 МПа.
Задание 3. Расчёт на прочность стальной балки по нормальным напряжениям [σ]
Порядок расчёта
1. Составить расчётную схему балки, нагруженной внешними силами.
2. Определить реакции опор.
3. Определить внутренние усилия Q и M по участкам и построить их эпюру.
4. Выполнить расчёт прочности балки по допускаемому нормальному напряжению, определив опасное сечение балки по эпюре изгибающих моментов для двутавра.
Сделать выводы.
| 
|
| 
|
| 
|
| 
|
| 
|
Рис. 3 Схемы балок
Таблица 3
| алфавит | графы | |||||
| № | F | М | q | Тип сечения | ||
| кН | кНм | кН\м | ||||
| А, К, Ф | двутавр | |||||
| Б, Л, Х | двутавр | |||||
| В, М, Ц | двутавр | |||||
| Г, Н, Ч | двутавр | |||||
| Д, О, Ш | двутавр | |||||
| Е, П, Щ | двутавр | |||||
| Ё, Р, Ы | двутавр | |||||
| Ж, С, Э | двутавр | |||||
| З, Т, Ю | двутавр | |||||
| И, У, Я | двутавр | |||||
|
|
|
