ВУЗ:
Составители:
284
на расстояние
е
относительно оси вращения, а при угловой скорости
ω
получает прогиб
y
(рис. 5.9). При вращении карданного вала на
него действует центробежная сила
(
)
2
ω
yеmР
вц
+=
,
где
в
m
- масса вала.
Рис. 5.9. Схема для определения критической частоты вращения карданного вала
Центробежная сила уравновешивается силой упругости вала
yсР
у
=
,
где
с
- изгибная жесткость вала, Н/м.
Тогда при
уц
РР =
, получим
(
)
yсyеm
в
=+
2
ω
.
Откуда прогиб вала
.
2
2
ω
ω
в
в
mс
еm
y
−
=
Из полученного выражения следует, что при
2
ω
в
mс →
прогиб
вала
∞→y
и вал разрушается.
Критическая угловая скорость вала, вызывающая бесконечно
большой прогиб,
вкр
mс=
ω
, (5.7)
а соответствующая ей критическая частота вращения вала
π
ω
кркр
n 30
=
. (5.8)
Для вала, свободно лежащего на шарнирных опорах
(
)
3
5384 LJЕс =
,
где
Е
- модуль упругости материала вала (для стали
МПаЕ
5
101,2 ⋅=
);
L
- длина вала, м;
Р
J
- полярный момент инерции сечения вала, м
4
.
на расстояние е относительно оси вращения, а при угловой скорости
ω получает прогиб y (рис. 5.9). При вращении карданного вала на
него действует центробежная сила
Рц = mв (е + y )ω 2 ,
где mв - масса вала.
Рис. 5.9. Схема для определения критической частоты вращения карданного вала
Центробежная сила уравновешивается силой упругости вала
Ру = с y ,
где с - изгибная жесткость вала, Н/м.
Тогда при Рц = Р у , получим
mв (е + y )ω 2 = с y .
Откуда прогиб вала
mв е ω 2
y= .
с − mв ω 2
Из полученного выражения следует, что при с → mв ω прогиб
2
вала y → ∞ и вал разрушается.
Критическая угловая скорость вала, вызывающая бесконечно
большой прогиб,
ω кр = с mв , (5.7)
а соответствующая ей критическая частота вращения вала
n кр = 30 ω кр π . (5.8)
Для вала, свободно лежащего на шарнирных опорах
( )
с = 384 Е J 5 L3 ,
где Е - модуль упругости материала вала (для стали Е = 2,1 ⋅ 10 5 МПа );
L - длина вала, м; J Р - полярный момент инерции сечения вала, м4.
284
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- …
- следующая ›
- последняя »
