Формула изгибающего момента для вала

скручивающих элементов машины работают на совместное действие кручения и изгиба. Эти детали имеют коленчатый вал. При расчете элементов, действующих одновременно на изгиб и кручение, сначала необходимо изучить расчетные значения изгибающих моментов

l1i и крутящего момента l4k. Это показано на примере прямой оси Людмила Фирмаль

круглого сечения со шкивом и кривошипом. Схема вала показана на рисунке. 443 и 444. Рассмотрим момент, когда натяжение ремня T и t на правом конце кривошипного пальца становится горизонтальной силой P, а кривошип становится вертикальным. Размеры конструкции можно найти на чертежах. Объявления, которые определяют изгиб и крутящий момент вала. Сила,

действующая на шкив T и t (натяжение ремня), заменяется силой T4-L, приложенной в центре колеса, а пара (T-t)R Q Ro является радиусом шкива. Сила Т4

Т, вместе с весом шкива к, произведет гнуть вала; РО пары (т—т), переплетая вал, сбалансировано парой приложенной к правому концу. Заменить силу Р, действующую на палец кривошипа, силой Р, приложенной к валу при продолжении оси точки М и парой моментов Р/G0. Таким образом, pH§и (T—t)

• R o приложены к концам вала; при равновесии, равномерном ходе машины, моменты этих пар равны и момент скручивания. Если мощность, передаваемая валом со скоростью вращения p и шкивом N в единицу времени, известна, то величина крутящего момента§ 166] определения изгиба и крутящего момента 511. Можно найти по формуле (11.3)§ 56: L4C= 716,2 Вт Тогда R= ХК И Т= 7?О (1-м)’ Где W=u. Что касается изгиба, то на вал действуют как вертикальные (Q), так

и горизонтальные (P) силы. Поэтому мы строим моменты appspy для каждого из них(рис. 445, а и в), считая подшипники В и с, опоры вала шарнирно сочленены; один из них имеет продольную подвижность. Имея график момента от вертикальной и горизонтальной нагрузок, мы показываем суммарный изгиб Mo 446 как геометрическую сумму обеих составляющих каждой секции вала, изображающую вектор-подобный геометрический изгибающий момент для секции\, где суммирующий момент равен Ma=V = V = V = V = V = V = V.

Фигура. Четыреста сорок пять Вал имеет круглое поперечное сечение, коэффициенты которого для его центральной оси одинаковы, Людмила Фирмаль

не влияя на результаты расчета, и мы изгибаем МО для всех сечений это делается на рисунке. 445, B. заметим, что график всего изгибающего момента L4I между участками B и C ограничен максимальной кривой, не давая доказательства Из контура графика видно, что опасной деталью может быть либо подшипник в, либо подшипник с, в зависимости от соотношения числовых данных.

Читайте также: Как посчитать дисторсию для вала

Видео:БАЛКА - 90 СТУДЕНТОВ САМОСТОЯТЕЛЬНО СТРОЯТ ЭПЮРЫ после просмотра этого видео!Скачать

ПроСопромат.ру

Видео:КРУЧЕНИЕ ВАЛА. Касательные напряжения. Сопромат.Скачать

Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания

Видео:Понимание напряжений в балкахСкачать

Расчет вала при совместном действии изгиба и кручения. Подбор сечения вала

Задача. Шкив с диаметром Д₁ и с углом наклона ветвей ремня к горизонту делает n оборотов в минуту и передает мощность N кВт. Два других шкива имеют одинаковый диаметр Д₂ и одинаковые углы наклона ветвей ремня к горизонту , и каждый из них передает мощность ,равную 0,5 N кВт.

1) определить моменты, приложенные к шкивам ;

2) построить эпюру крутящих моментов Мк ;

3) определить окружные усилия t₁ и t₂ ;

4) определить давления на вал, принимая их равными трем окружным усилиям ;

5) определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

6) построить эпюры от горизонтальных сил Мг и от вертикальных сил Мв ;

7) построить эпюру суммарных изгибающих моментов;

8) найти опасное сечение и определить максимальный расчетный момент (по третьей теории прочности);

9) Подобрать диаметр вала d при [σ] =80MПа и округлить его значение.

1) Определяем крутящие моменты и строим эпюру крутящих моментов Т к

Соответствующие этим крутящим моментам окружные усилия t₁ и t₂ :

Усилие на шкиве Д₁

Усилие на шкиве Д₂

Тогда приведенное к центру вала давление на вал в местах насадки шкивов будет равно (по заданию принимая их равными трем окружным усилиям):

Определяем опорные реакции.

Расчетную схему представим в виде балки на двух опорах — шарнирно-неподвижной и шарнирно-подвижной.

Горизонтальная плоскость:

Вертикальная плоскость:

Строим эпюры изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной и вертикальной плоскостях Мг и М_B .

Определяем суммарные моменты по формуле :

Строим эпюру суммарных моментов М с .

Максимальный расчетный момент по третьей теории прочности:

Определим опасное сечение — оно будет в сечении, где максимален изгибающий и крутящий моменты (см. эпюры крутящих и суммарных изгибающих моментов). Для этого сечения и вычислим расчетный момент:

Читайте также: Отклонения формы поверхности вала для подшипника

Момент сопротивления сечения из найдем из формулы для изгиба , тогда:

где W – момент сопротивления при изгибе, W=0,1d 3

Видео:Расчет вала на изгиб с кручениемСкачать

Расчет валов

Критерии работоспособности и виды разрушений валов и осей

Для валов и осей применяют качествен­ные углеродистые и легированные стали. Для валов и осей неответственных передач применяют стали обыкновенного качества (без термообработки).

Валы и оси обрабатывают на токарных станках, посадочные поверхности могут шлифоваться.

Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения (рис. 11.3) и чаще всего выхо­дят из строя в результате усталостных раз­рушений.

Основными расчетными нагрузками яв­ляются крутящий момент (для валов) и из­гибающий момент.

Основными критериями работоспособности являются прочность и жесткость.

Расчет валов проводится в два этапа: проектировочный только под действием крутящего момента и проверочный расчет с учетом крутяще­го и изгибающего моментов.

1. Проектировочный (предварительный) расчет вала проводят по формуле

где М_к — крутящий момент, М_к= Т; Т — вращающий момент на валу; d — диаметр вала; [т_к] — допускаемое напряжение при кручении, [т_к] = 20. 30 МПа.

Полученное значение диаметра вала округляют до ближайшего большего размера из ряда чисел R40 по ГОСТ «Нормальные линейные размеры» (см. табл. П37 Приложения). Форму и размеры вала уточняют при эскизной проработке вала после определения размеров колес, муфт и подшипников, по которым определяют длину шеек и цапф вала.

Проверочный расчет спроектированного вала проводят по сопротив­лению усталости и на жесткость.

Предварительно определяют все конструктивные элементы вала, обработку и качество поверхности отдельных участков. Составляется расчетная схема вала и наносятся действующие нагрузки.

2. Проверочный уточненный расчет на сопротивление усталости за­ключается в определении расчетных коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях, выявленных по эпюрам моментов с учетом кон­центрации напряжений.

Читайте также: Как открутить шкив коленчатого вала ваз 2110

Принимают, что напряжение изгиба меняется по симметричному циклу (см. рис. 11.3, а), а напряжение кручения — по отнулевому (см. рис. 11.3, б).

Амплитуда цикла изменения напряжений изгиба вала

где М_ж — изгибающий момент;

амплитуда отнулевого цикла изменения напряжений кручения

где W_ос, W_p — момент сопротивления изгибу и кручению сечений вала соответственно.

по нормальным напряжениям

по касательным напряжениям

где σ_-1 — предел выносливости при расчете на изгиб; τ_-1 — предел вы­носливости при расчете на кручение; K_σD, K_τD — общий коэффициент концентрации напряжений при изгибе и кручении соответственно:

где К_σ, К_τ, — коэффициенты снижения предела выносливости за счет местных концентраторов — галтелей, выточек, поперечных отверстий, шпоночных пазов (эффективный коэффициент концентрации напря­жений); K_d — коэффициент влияния абсолютных размеров; K_F — коэф­фициент влияния обработки поверхности; K_v — коэффициент упрочне­ния поверхности; значения перечисленных коэффициентов приведены в специальной литературе.

Расчетный коэффициент запаса выносливости в сечении при сов­местном действии изгиба и кручения

Минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности 1,6. 2,5.

Расчет осей ведут только на изгиб: при расчете неподвижных осей принимают изменения напряжений по отнулевому циклу, при расчете подвижных — по симметричному.

3. Упрощенный проверочный расчет на усталость проводят в предпо­ложении, что нормальные напряжения (изгиба) и касательные напря­жения (кручения) меняются по симметричному циклу. Одновременное действие крутящего и изгибающего моментов рассчитывается по гипо­тезе наибольших касательных напряжений

где М_п — суммарный изгибающий момент, геометрическая сумма изги­бающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях:

Условие сопротивления усталости

где σ_экв — эквивалентные напряжения в сечении; М_экв — эквивалентный момент в сечении; d — диаметр вала в сечении; [σ_-1и] — допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле изменения напряжений.

В большинстве случаев ограничиваются упрощенным проверочным расчетом. В специальных случаях используют коленчатые (непрямые) валы и валы с изменяемой формой геометрической оси (гибкие). Используют сплошные и полые (с осевым отверстием) валы.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/formula-izgibayuschego-momenta-dlya-vala

  🔥 Видео

  Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментовСкачать

  

  Изгиб с кручениемСкачать

  

  9.1 Расчет валов приводаСкачать

  

  Определение реакций опор в балке. Сопромат.Скачать

  

  ЗАПОМНИ ТРИ ГЛАВНЫХ ПРАВИЛА и ты сможешь удивить своего препода по сопромату!Скачать

  

  Определение экстремума эпюры моментов MСкачать

  

  Кручение. Расчет составного вала кольцевого сечения.Скачать

  

  Продольная сила N, Поперечная сила Q, изгибающий момент М – ВИДНО? ДА, ВИДНО! ЗНАКИ ВИДНО? ВИДНО!Скачать

  

  Прочность и жесткость валов. Часть 6: Эпюры моментов выходного вала (цилиндрическая передача).Скачать

  

  Кручение зажатого валаСкачать

  

  Изгиб с кручением пример решения задач по сопротивлению материалов. Теории прочностиСкачать

  

  Кручение валаСкачать

  

  Изгиб с кручением пример решения задач по сопротивлению материаловСкачать

  

  Как построить эпюры изгибающего момента и поперечной силы. СопроматСкачать

  

  ОРИГИНАЛЬНЫЙ МЕТОД ОБУЧЕНИЯ СОПРОМАТУ. Проверка прочности сечения.Скачать