Расчеты на прочность деталей ДВС при напряжениях, переменных во времени. Гоц А.Н. - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

78
9. Примеры расчетов
Пример 14. Определить коэф-
фициент запаса в опасном сечении
элемента вала с кольцевой выточкой
(рис. 53). Дано: D = 110 мм, d = 90 мм,
радиус кольцевой выточки r = 10 мм;
поверхность вала тонкого шлифова-
ния. Материал вала – легированная сталь марки 45Х с характеристиками:
в
σ
= 850…1050 МПа;
т
σ
= 700…950 МПа;
1
−
σ
= 400…500 МПа,
в
τ
=
= 490…608 МПа;
т
τ
= 405…550 МПа;
1
−
τ
= 230…290 МПа. Действующие
переменные во времени моменты равны: изгибающие
maxи
M = 5000 Н·м;
mi
n
и
M = – 1000 Н·м; крутящие
maxкр
M = 2000 Н·м;
minкр
M = – 500 Н·м.
Решение. Полярный и осевой моменты сопротивления сечения:
(
)
33
09,02,02,0 ⋅== dW
p
=146·10
-6
м
3
;
6
и
10735,0
−
⋅==
p
WW м
3
.
Определяем максимальные и минимальные номинальные напряже-
ния в опасном сечении
6
и
maxи
max
1073
5000
−
⋅
==σ
W
M
= 68,5 МПа;
6
и
minи
min
1073
1000
−
⋅
−
==σ
W
M
= 13,7 МПа;
6
maxкр
max
10146
2000
−
⋅
==τ
p
W
M
= 13,7 МПа;
6
minкр
min
10146
500
−
⋅
−
==τ
p
W
M
= – 3,4 МПа.
Определяем средние напряжения и амплитуды циклов:
2
7,135,68
2
minmax
−
=
σ
+
σ
=σ
m
= 27,4 МПа;
2
7,135,68
2
minmax
+
=
σ
−
σ
=σ
a
= 41,1 МПа;
2
4,37,13
2
minmax
−
=
τ
+
τ
=τ
m
= 5,15 МПа;
Рис. 53. К примеру 13 
                              9. Примеры расчетов
      Пример 14. Определить коэф-
фициент запаса в опасном сечении
элемента вала с кольцевой выточкой
(рис. 53). Дано: D = 110 мм, d = 90 мм,
радиус кольцевой выточки r = 10 мм;
поверхность вала тонкого шлифова- Рис. 53. К примеру 13
ния. Материал вала – легированная сталь марки 45Х с характеристиками:
σв = 850…1050 МПа; σ т = 700…950 МПа; σ −1 = 400…500 МПа, τ в =
= 490…608 МПа; τ т = 405…550 МПа; τ −1 = 230…290 МПа. Действующие
переменные во времени моменты равны: изгибающие M и max = 5000 Н·м;
M и min = – 1000 Н·м; крутящие M кр max = 2000 Н·м; M кр min = – 500 Н·м.
     Решение. Полярный и осевой моменты сопротивления сечения:
                      W p = 0,2d 3 = 0,2 ⋅ (0,09 )3 =146·10-6 м3;

                              Wи = 0,5W p = 73 ⋅ 10− 6 м3.
      Определяем максимальные и минимальные номинальные напряже-
ния в опасном сечении
                           M         5000
                    σ max = и max =            = 68,5 МПа;
                             Wи             −6
                                    73 ⋅ 10
                             M и min    − 1000
                     σ min =         =            = 13,7 МПа;
                               Wи      73 ⋅ 10− 6
                            M кр max     2000
                    τ max =          =             = 13,7 МПа;
                              Wp       146 ⋅ 10− 6
                              M кр min     − 500
                    τ min =            =             = – 3,4 МПа.
                                Wp       146 ⋅ 10− 6
     Определяем средние напряжения и амплитуды циклов:
                       σ     + σ min 68,5 − 13,7
                  σm = max            =             = 27,4 МПа;
                             2               2
                      σ    − σ min 68,5 + 13,7
                 σa = max           =             = 41,1 МПа;
                           2               2
                       τ     +τ        13,7 − 3,4
                  τm = max min =                  = 5,15 МПа;
                            2              2
78

Страницы