Вопросы для проверки уровня знаний

Практическая работа

Тема: «Расчет вала при совместном действии изгиба и кручения».

Цель работы: получить практические навыки по расчётам валов при совместном действии изгиба и кручения.

Ход работы:

1. Рассмотреть касательные напряжения, расположенные в плоскости сечения.

2. Определить возникающие нормальные напряжения.

3. Выполнить проверочный и проектный расчёт вала.

4. Ответить на контрольные вопросы.

5. Сделать вывод по работе.

 

Окружная сила, действующая на вал, создает в сечении крутящий момент и касательные напряжения

Касательные напряжения расположены в плоскости сечения. Изменяются от нуля в центре до максимального значения на поверхности вала. Максимальные касательные напряжения при кручении расположены на поверхности вала.

Если добавить уравновешенную систему сил, приложенных к центру вала, то пара сил создает крутящий момент, действие которого мы уже рассмотрели. Сила, приложенная к центру, будет изгибать, при этом будут возникать нормальные напряжения:

,

Площадки выделенного элемента нельзя считать главными, так как действуют касательные напряжения. Можно перейти к главным напряжениям по формулам перехода:

Эквивалентное напряжение по III гипотезе прочности будет равно:

Если принять , то

Для круглого поперечного сечения

Проверочный расчёт:

Проектный расчёт:

Где - приведённый момент.

Задача: Выполнить проектный расчёт вала – определить d вала при совместном действии изгиба и кручения.

Дано: окружная сила Р=20 Кн; диаметр шкива D=400 мм; расстояние между опорами l=350 мм.; допускаемое напряжение .

Решение:

Определим крутящий момент

Определим опорные реакции

Определим максимальное значение изгибающего момент:

Зная изгибающий и крутящий моменты, расположенные в разных плоскостях, определим по теореме Пифагора суммарный приведённый момент:

Проектный расчёт диаметра вала:

 

 

Вопросы для проверки уровня знаний.

1. Какой изгиб называется чистым?

2. Какой изгиб называется поперечным?

3. Что называется консолью?