Главная страница
Навигация по странице:

  • Пример Дано

  • Ответ

    		•

    расчет вала при кручении. Расчёт вала при кручении


    Скачать 0.62 Mb.
    НазваниеРасчёт вала при кручении
    Анкоррасчет вала при кручении
    Дата06.12.2020
    Размер0.62 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаRaschyot_vala_pri_kruchenii.docx
    ТипПрактическая работа
    #157614

    ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
    Тема: Расчёт вала при кручении.

    Цель: Для заданного вала построить эпюры крутящих моментов. Определить углы закручивания на каждом участке вала.
    Пример

    Дано: На распределительном валу установлены четыре шкива (рисунок 1), на вал через шкив 1 подаётся мощность Р1, которая через шкивы 2, 3, 4 передаётся потребителю. Вал вращается с постоянной угловой скоростью.

    Р1 = 30 кВт; Р2 = 10 кВт; Р3 = 12 кВт; Р4 = 8 кВт; l1 = 0,4 м; l2 = 0,3 м; l3 = 0,5 м; ω = 100 рад/с.



    Рисунок 1 – Распределительный вал
    Решение.

    Вал вращается с постоянной угловой скоростью, следовательно, система вращающих моментов уравновешена. Мощность, подводимая к валу без учёта потерь на трение, равна сумме мощностей, снимаемых с вала:

    Р1 = Р2 + Р3 + Р4 = 10 + 12 + 8 = 30 кВт.

    Определяем вращающий момент на шкивах по формуле:







    Момент на шкиве 1 движущий, а моменты на шкивах 2,3,4 – моменты сопротивления механизмов, поэтому они имеют противоположное направление. Брус скручивается между движущим моментом и моментами сопротивления. При равновесии момент движущий равен сумме моментов сопротивления:

    m1 = m2 + m3 + m4 = 100 + 120 + 80 =300.

    Определяем крутящие моменты в поперечных сечениях бруса с помощью метода сечений.

    Мк1 = – m4 = – 80 Н∙м;

    Мк2 = – m4 – m3 = – 80 – 120 = – 200 Н∙м;

    Мк3 = – m4 – m3 + m1 = – 80 – 120 + 300 = 100 Н∙м;

    Мк4 = – m4 – m3 + m1 – m2 = – 80 – 120 + 300 – 100 = 0 Н∙м.

    По полученным значениям строим эпюру крутящих моментов (рисунок 2).



    Рисунок 2 – Эпюра крутящих моментов
    Исходя из условия прочности:



    где Мк max – максимальный крутящий момент на валу; Мк max = 200 Н·м = 200∙ 103 Н∙мм;

    [τ] – допускаемое касательное напряжение; [τ] = 30 МПа;

    WХ – осевой момент сопротивления круглого сечения;



    Таким образом





    Диаметр вала:



    Определяем углы закручивания на каждом участке вала:



    где G – модуль упругости сдвига; G = 8·104 МПа.

    Jρ – полярный момент инерции; для круга равен









    Ответ: φ1 = 0,21º; φ2 = 0,4º; φ3 = 0,33º.


    Задания для практической работы.

    Исходные данные приведены в таблице 1.

    № варианта
    № схемы
    Р2, кВт
    Р3, кВт
    Р4, кВт
    ω, рад/с
    l1, м
    l2, м
    l3, м

    1
    1
    6
    4
    2
    24
    0,8
    0,5
    0,5

    2
    2
    5
    6
    7
    48
    0,2
    0,6
    0,6

    3
    3
    9
    6
    5
    30
    0,1
    0,7
    0,3

    4
    4
    7
    6
    6
    40
    0,7
    0,5
    0,4

    5
    5
    8
    2
    4
    25
    0,5
    0,6
    0,9

    6
    6
    23
    18
    19
    60
    0,6
    0,3
    0,1

    7
    7
    10
    15
    5
    22
    0,3
    0,4
    0,7

    8
    8
    6
    3
    6
    36
    0,4
    0,9
    0,1

    9
    9
    3
    5
    2
    42
    0,9
    0,1
    0,7

    10
    10
    6
    3
    3
    25
    0,1
    0,7
    0,5

    11
    1
    4
    7
    3
    22
    0,7
    0,1
    0,6

    12
    2
    6
    4
    6
    40
    0,5
    0,7
    0,4

    13
    3
    9
    5
    6
    50
    0,6
    0,5
    0,9

    14
    4
    6
    12
    6
    30
    0,7
    0,6
    0,1

    15
    5
    13
    19
    8
    48
    0,5
    0,7
    0,7

    16
    6
    7
    15
    20
    50
    0,6
    0,5
    0,5

    17
    7
    16
    16
    8
    68
    0,3
    0,6
    0,6

    18
    8
    9
    5
    5
    20
    0,4
    0,7
    0,7

    19
    9
    4
    9
    4
    50
    0,9
    0,4
    0,5

    20
    10
    8
    13
    9
    48
    0,1
    0,9
    0,6

    21
    1
    3
    4
    3
    45
    0,7
    0,1
    0,3

    22
    2
    8
    5
    7
    42
    0,1
    0,7
    0,4

    23
    3
    15
    20
    13
    30
    0,7
    0,5
    0,4

    24
    4
    11
    5
    8
    25
    0,5
    0,6
    0,9

    25
    5
    5
    4
    3
    18
    0,6
    0,7
    0,1

    26
    6
    6
    6
    4
    30
    0,7
    0,5
    0,7

    27
    7
    7
    11
    12
    50
    0,5
    0,6
    0,1

    28
    8
    13
    14
    11
    20
    0,6
    0,3
    0,7

    29
    9
    9
    14
    17
    24
    0,7
    0,4
    0,5

    30
    10
    15
    10
    17
    48
    0,5
    0,9
    0,6

    31
    1
    11
    18
    16
    18
    0,6
    0,7
    0,7

    32
    2
    12
    8
    10
    15
    0,3
    0,4
    0,5

    33
    3
    8
    10
    6
    45
    0,4
    0,9
    0,6

    34
    4
    2
    3
    7
    42
    0,9
    0,1
    0,7

    35
    5
    3
    5
    8
    30
    0,1
    0,7
    0,5




    Схема 1
    Схема 2



    Схема 3


    Схема 4



    Схема 5
    Схема 6



    Схема 7


    Схема 8

    Схема 9
    Схема 10

    написать администратору сайта