Расчет шпоночных и шлицевых соединений
Размеры этих соединений выбираются из таблиц ГОСТов по посадочному диаметру. Расчет соединений сводится к проверке по критериям работоспособности.
Рисунок 3
Шпоночные соединения (рис.3,а) проверяют на срез и смятие по формулам
;
,
где окружная сила F= ; Т – момент на валу диаметра d; рабочая длина шпонки lp=l-b; параметр t обычно равен .
Шлицевые соединения бывают эвольвентные и прямобочные (рис3,б). Средний диаметр соединения dc равен диаметру делительной окружности, а высота зуба h – модулю зацепления для эвольвентного профиля.
Для прямобочных шлицов
.
Эти соединения проверяют на смятие по формуле
,
где l – длина шлицов; =0,7 ÷0,8 – коэффициент неравномерности нагружения поверхности шлица.
Рекомендуемая литература [2, 11].
Задания для СРС: проработка лекционного материала: [2, §11.1, 26.2, 26,3]; [11, §20].
Тема 8. Кручение. Расчет пружин – 1/0,5 часа.
План лекции
1 Определение напряжений и перемещений при кручении. Потенциальная энергия деформации.
2 Расчеты на прочность и жесткость.
3 Расчет цилиндрических витых пружин.
Краткое содержание лекции
Кручение
Под кручением понимается такой вид нагружения, когда в поперечных сечениях бруса возникают только крутящие моменты. Пример: валы и оси.
Крутящий моментопределяется методом сечений и равен алгебраической сумме моментов относительно оси бруса всех внешних сил и пар, приложенных к отсеченной (рассматриваемой) части бруса. При этом крутящий момент направляют в противоположную сторону: со стороны внешней нормали поворот виден против часовой стрелки. Эпюры крутящих моментов .
При кручении в поперечном сечении возникают касательные напряжения, определяемые по формуле
,
где полярный момент инерции, геометрическая характеристика, измеряется в ; ρ- радиус точки, где определяется напряжение.
Эпюра распределения напряжений по радиусу – линейная. Максимальные напряжения возникают на контуре сечения и равны
где полярный момент сопротивления.
Для круглого сечения:
При кручении более экономичны кольцевые сечения. Для них определяются умножением на , где отношение внутреннего диаметра к наружному.
Под действием крутящих моментов происходит поворот сечений друг относительно друга. Для определения углов закручивания брус разбивают на участки, границами которых являются сечения, где:
- приложены внешние моменты;
- меняется фора или размеры сечения;
- меняется материал бруса.
Тогда для каждого участка длиной
где модуль сдвига материала; жесткость бруса при кручении.
Взаимный угол поворота концевых сечений определяется суммированием по участкам.
Интенсивность перемещений характеризуется относительным углом поворота
.
Потенциальная энергия деформации участка бруса равна
.
Общая энергия определяется суммированием по участкам.
Условие прочности при кручении
.
Условие жесткости
.
Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 137;