Условие задачи
Стальной вал постоянного сечения вращается с частотой n (об/мин) и передаёт мощность N(кВт). Требуется подобрать диаметр вала из условия его прочности при совместном действии изгиба и кручения, если известны предел текучести материала и коэффициент запаса прочности.
Таблица 5. Исходные данные к задаче
Требуется:
1.Определить моменты, приложенные к шкивам.
2.Определить окружные усилия, действующие на шкивы, по найденным моментам и заданным диаметрам D1 и D2.
3.Определить давление на вал, принимая их равными трём окружным усилиям.
4.Определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (вес шкивов и вала не учитывать.
5.Построить эпюру крутящих моментов – МКР;
6.Построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных сил Му и от вертикальных сил Мz;
(для каждого поперечного сечения имеется своя плоскость действия суммарного изгибающего момента; но для круглого сечения можно совместить плоскости изгибающих моментов для всех поперечных сечений и построить суммарную эпюру в плоскости чертежа; при построении эпюры надо учесть, что для некоторых участков вала она не будет прямолинейной);
8.По эпюрам крутящих моментов МКР и изгибающим моментам найти опасное сечение и определить наибольший расчётный момент по третьей теории прочности;
9.Подобрать диаметр вала «d» при допускаемом напряжении:
и округлить его значение до ближайшего равного: 30,40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 мм.
Ответ
Рис.12 Схема вала.
Рис.13 Расчётная схема и эпюры.
1.Нагрузки, действующие на вал:
