Расчет на статическую прочность

Плоскость неопределенного направления

Реакция от силы FМ₂ в точке А (R_A ^н):

Значение FМ₂ см. выше.

∑ М _с = 0 ⇒ – FМ₂ · с + R_A ^н · (a + b) = 0

R_A ^н = = Н

Реакция от силы FМ₂ в точке С ():

∑ М _А = 0 ⇒ · (a + b) – FМ₂ ·(а + b + c) = 0

= = Н

Проверка: ∑F_y = 0 ⇒ FМ₂ – + = 0

∑F_y = 0

Строим эпюру изгибающих моментов от силы F_М в плоскости неопределенного направления (рис. 5).

Изгибающий момент в точке В от силы FМ₂ ():

= · a = Н·м.

Изгибающий момент в точке С от силы FМ₂ ():

= FМ₂ · с = Н·м.

Полный изгибающий момент в точке В (М_В):

М_{изгВ полн} = =

Н·м.

Вращающий момент Т₂ = Н·м.
(см. п.7 расчета)

Сечение I–I (точка С). Это сечение проходит через точку С.

Максимальное нормальное напряжение от изгиба:

σ _{изг max С} = МПа.

Момент сопротивления при изгибе в точке С:

W_{изг С} = 0,1 d ₆³ = 0,1 · = мм³;

σ _{изг max С} = МПа.

Максимальное касательное напряжение в точке С:

τ _{max С} = МПа.

Момент сопротивления при кручении в точке С:

W_крС = 0,2d₆³ = 0,2 · = мм³;

τ _{max С} = = = МПа.

В прямозубой и шевронной передаче осевая сила F_a отсутствует, поэтому σ _сж =0.

Коэффициент запаса прочности в точке С по нормальным напряжениям:

S_{Т σ С} = =

где σ _Т = МПа для стали ………………при диаметре заготовки в виде поковки до 100 мм, τ _Т = МПа (см. табл. 5)

Коэффициент запаса прочности в точке С по касательным напряжениям:

S_{Т τ С} = =.

Общий коэффициент запаса прочности в точке С по пределу текучести:

S_ТС = =

при [ S_T ] = 1,5…2.

Сечение II–II (точка В). Это сечение проходит через точку В, где располагается шпонка.

Максимальное нормальное напряжение при изгибе:

σ _{изг max В} = МПа.

Момент сопротивления при изгибе в точке В:

W_{изг В} = 0,1 d ₇³ – мм³.

Для диаметра вала d ₇ = мм выбираем шпонку из (табл. 6) с параметрами b = мм, h = мм, t ₁ = мм. Тогда:

W_{изг В} = мм³;

σ _{изг max В} = МПа.

Максимальное касательное напряжение в точке В:

τ _{max В} = МПа.

Момент сопротивления при кручении в точке В:

W_крВ = 0,2 d ₇ ³ - = мм³;

τ _{max В} = МПа.

Коэффициент запаса прочности в точке В по нормальным напряжениям:

S_{Т σ В} = =.

Шпонки призматические (из ГОСТ 23360–78)

Таблица 6

Диаметр вала, d	Сечение шпонки	Фаска у шпонки S	Глубина паза	Длина l
b	h	Вала t 1	Ступицы t 2
Св.12до17					2,3	10-56
»17»22			0,25-0,4	3,5	2,8	14-70
»22»30					3,3	18-90
»30»38					3,3	22-110
»38»44					3,3	28-140
»44»50			0,4-0,6	5,5	3,8	36-160
»50»58					4,3	45-180
»58»65					4,4	59-200
»65»75				7,5	4,9	56-220
»75»85			0,6-0,8		5,4	63-220
»85»95					5,4	70-280

Примечания. 1. Длину l (мм) призматической шпонки выбирают из ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200.

2. Пример обозначения шпонки с размерами b = 18 мм,
h = 11 мм, l = 80 мм:

«Шпонка 18 ´ 11 ´ 80 ГОСТ 23360–78»

Коэффициент запаса прочности в точке В по касательным напряжениям:

S_{Т τ В} = =.

Общий коэффициент запаса прочности в точке В по пределу текучести:

S_ТВ = =

при [ S_T ] = 1,5…2.

Дата добавления: 2017-02-01