Прикладная механика. Часть 1. Вдовикина О.А. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

24
[]
к
p
к
W
M
τ
=
max
,
где
3
3
2,0
16
d
d
W
p
π
= момент сопротивления кручению для вала
круглого поперечного сечения.
Находим требуемый диаметр вала
[]
3
6
3
max
2,060
106
2,0
=
=
к
к
M
d
τ
=79,3мм.
В соответствии с требованиями ГОСТ следует принять =d 80мм.
Построение эпюры угловых перемещений начинаем от заделки, т.е
от неподвижного сечения, 0
=
ϕ
A
.
Угол поворота сечения В
3
64
6
3
1036,6
10696,4108
400106
=
=
=ϕ
p
к
B
GJ
aM
рад,
где
4
108 =
G
МПамодуль сдвига;
64
4
10696,41,0
32
=
π
= d
d
J
p
полярный момент инерции круглого сечения вала.
Угол поворота сечения С равен алгебраической сумме углов
поворота сечения В )(
B
ϕ и сечения С относительно В )(
CB
ϕ
=
+=ϕ+ϕ=ϕ
64
6
3
10696,4108
800104
1036,6
CBBC
333
1065,101026,41036,6
=+= рад.
Угол поворота сечения D
=
=ϕϕ=ϕ
64
6
3
10696,4108
800104
1065,10
DCCD
                                           M к max
                                                   = [τ к ] ,
                                            Wp

              πd 3
где      Wp =      ≈ 0,2d 3 – момент сопротивления кручению для вала
               16
круглого поперечного сечения.

                                                              M к max 3 6 ⋅ 106
      Находим требуемый диаметр вала d = 3                              =         =79,3мм.
                                                             [τ к ]⋅ 0,2 60 ⋅ 0,2
      В соответствии с требованиями ГОСТ следует принять d = 80мм.

      Построение эпюры угловых перемещений начинаем от заделки, т.е
от неподвижного сечения, ϕ A = 0 .

      Угол поворота сечения В

           M к3 ⋅ a       6 ⋅ 106 ⋅ 400
      ϕB =          =                     = 6,36 ⋅ 10 −3 рад,
            GJ p            4           6
                      8 ⋅10 ⋅ 4,696 ⋅10

                4                           πd 4
где   G = 8 ⋅ 10 МПа – модуль сдвига; J p =      ≈ 0,1d 4 = 4,696 ⋅ 106 –
                                             32
полярный момент инерции круглого сечения вала.

      Угол поворота сечения С равен алгебраической сумме углов
поворота сечения В (ϕ B ) и сечения С относительно В (ϕCB )

                                             −3             4 ⋅106 ⋅ 800
              ϕC = ϕ B + ϕCB = 6,36 ⋅ 10          +                              =
                                                      8 ⋅ 10 4 ⋅ 4,696 ⋅106

                    = 6,36 ⋅ 10 −3 + 4,26 ⋅ 10 −3 = 10,65 ⋅ 10 −3 рад.

      Угол поворота сечения D

                                                −3           4 ⋅106 ⋅ 800
              ϕ D = ϕC − ϕ DC = 10,65 ⋅ 10           −                           =
                                                         8 ⋅ 10 4 ⋅ 4,696 ⋅106

                                           24