имо значення сил.
Окружна сила:
Поздовжня сила:
Радіальна сила:
Обчислимо зосереджений згинальний момент при впливі сили N:
Обчислимо згинальні моменти:
3.3.2 Побудова епюр внутрішніх силових факторів
Рис. 3.3. Епюра поздовжніх сил.
Рис. 3.4. Епюра зосередженого згинального моменту.
Рис. 3.5. Епюра Крутного моменту.
Рис. 3.6. Епюра згинального моменту в площині z.
Рис. 3.7. Епюра згинального моменту в площині y.
Сумарний згинальний момент:
Рис. 3.8. Епюра сумарного згинального моменту.
. 3.3 Перевірка вибору матеріалу осі
Вісь виготовляється зі сталі марки 40ХН. Для перевірки вибору матеріалу знаходимо величини еквівалентних моментів по третє теорії міцності.
Вибір матеріалу робиться з умови міцності
Обчислимо осьовий момент опору:
Допустиме напруження Так як сталь 40ХН пластична, то за, береться межа плинності, коефіцієнт запасу для пластичних матеріалів Приймемо,.
Обчислюємо геометричні характеристики перерізу:
- площа поперечного перерізу
- осьовий момент інерції
- осьовий момент опору
- полярний момент інерції
- полярний момент опору
Визначимо напруги в небезпечному перерізі:
нормальне напруга вигину:
- нормальна напруга від стиснення:
- максимальне дотичне напруження:
Побудуємо епюри цих напруг:
Рис 3.9. Епюра дотичних напружень, вигину і розтягування-стиснення.
У точці А має місце плоский напружений стан. У цій точці діють максимальні еквівалентні напруження визначимо їх по третьому теорії міцності:
Умова міцності виконується, т.к.
Визначимо недогрузку осі:
Рекомендоване значення недовантаження становить 15%, але так як при докрепленіі і відкручування крутний моменти багаторазово зростають, така недовантаження виправдана.
3.3.4 Розрахунок осі на втомну міцність
Виконаємо розрахунок осі на втомну міцність в перетині А-А - місці ступеневої переходу.
Виберемо характеристики сталі 40ХН: межа міцності МПа, межа плинності МПа, межа витривалості на вигин МПа, межа міцності на кручення МПа. У розрахунках приймемо,,,
Конструктивне виконання небезпечного перетину.
Рис 3.10. Схема небезпечного перетину.
Основні розміри осі:
Діаметр осі d=25 мм, радіус галтельної переходу r=1мм, діаметр перехідної канавки
Концентратор напружень - галтельної перехід 1 - 1.
У перетині А-А діють: нормальна сила N=470 Н, згинальний момент, що крутить момент Т=370 Нм.
Визначимо геометричні характеристики перерізу і характеристики циклів перемнние напруг.
Перетин 1-1, для діаметра d=25 мм.
площа:
- осьовий момент опору:
- полярний момент опору:
Дотичні напруги:
3.3.5 Розрахунок коефіцієнта запасу втомної міцності
3.3.6 Розрахунок коефіцієнта запасу втомної міцності. Перевірка міцності
Допустиме значення запасу міцності приймається 1,5.
Еквівалетний запас міцності, відповідний плоскому напруженому стану обчислюється за формулою:
У перерізі 1-1 умова міцності виконується, при заданому діаметрі забезпечується статична і втомна міцність.
3.3.7 Оцінка ймовірності безвідмовної роботи
Імовірність безвідмовної роботи Р (t) визначають за експоненціальним законом
де Р (t) - надійність ключа;
?...
