Анализ epure срязващи напрежения (фигура 5.7) може да се отбележи, че най-големите натоварвания се появяват на повърхността на вала, в централната част и те са значително по-малко на надлъжната ос са равни на нула. Следователно, в солидна вал на материала, разположен в централната част до голяма степен се използват пълноценно, приноса му за силата на вала е малък. Следователно, рационалното за валовете се счита пръстеновидно напречно сечение.
Усукване деформация и състоянието на коравината на вала
От израза (5.5) следва, че
интегриране, които по дължината на вала, получаваме:
Ако Mk = конст и по цялата дължина на вала, абсолютната ъгъла на завъртане
където - твърдостта на вала в усукване.
Когато рязка промяна на дължината на въртящ момент прът на ъгъла на завъртане между началните и крайните си напречни сечения се определя като сумата от ъглите на завъртане на порции с постоянна Mk
Ъгъл на завъртане на единица дължина се нарича ъгъл на усукване относителна
За да се осигури необходимата коравина на шахтата е необходимо най-голям относителен ъгъл обрат не надвишава допустимото:
Тази формула изразява състоянието на твърдостта на вала усукване. Обикновено това приета на 1 м дължина на вала.
Изчисленията на здравина и твърдост на валовете на кръг и кръгли напречни сечения
В изчисленията на якост при усукване (както и на опън), могат да бъдат разгледани три задачи:
а) проверка на изчисление - проверете дали вала ще издържат на приложеното натоварване;
б) проектиране на изчисляване - за определяне на размерите на вала от състоянието това далеч-ност;
в) изчисляване на капацитета на натоварване - определяне на максимално допустимата въртящ момент.
- Когато проверка въз основа на силните, препоръчителните мерки за изчисляване на торсионни валове:
1) на вала и качеството на веригата го усукване моменти изграждане epure вътрешни моменти в отделни обекти;
2) избор на материал за вала и изчислява за определяне на това ma-Therians допустимото напрежение, например съгласно формула (5.9);
3) част вал с максимална стойност на въртящия момент модул записва състояние усукване сила
- Проектиране изчисление се извършва въз основа на условията за якост на основата на следната зависимост:
За солидна кръгло сечение, тук можете да пишете-израз за определяне на диаметъра на вала на условията на силата си;
За пръстеновидна секция
След определяне на размера на вала на условията за якост, провери здравината на вала.
строги условия изискват максималната относителна ъгъл на усукване е по-малка или равна на ограничаване случай позволено от ъгъла на завъртане на единица дължина на вала, т.е.
На условията, необходими сила може да се намери да осигури сила полярен съпротивителен момент, а и на диаметъра на вала:
От формула (5.11) може да се намери необходимо полярен инерционен момент, а и на диаметъра на вала
В тази формула допустим относителен ъгъл на завъртане да се експресира в радиани; ако този ъгъл е даден в градуси, връзката за определяне Ip е както следва:
От двата диаметри изчислени съгласно формули (5.12) и (5.13) в избрани по-голям, които обикновено са закръглени до най-близките милиметри крайния диаметър.
В случай на изчисляване на пръстеновидни напречни размери на вала в предварително определено съотношение на Дин г вътрешен и външен диаметър, т.е. за даден параметър к = Din / г. Формула (5,12) и (5,13) е под формата:
Изберете диаметър твърд вал предава силата N = 450 к.с. когато п = скорост на въртене 300 об / мин. ъгъл обрат не трябва да надвишава една степен на метър дължина на вала 2; МРа МРа.
Въртящият момент се определя от уравнението
състояние на вала Диаметър сила се определя от уравнението
Диаметърът на вала на състоянието на твърдост се определя от уравнението
Изберете по-големия размер на 0.112 m.
Има два еднакво силни вал от същия материал, с еднаква дължина, предава по същия въртящ момент; един твърд и друга кух кухина с коефициент. Колко пъти по-тежък от плътен вал хралупата?
Equiresistant валове от същия материал се считат за такива шахти, в които при равни моменти, като същите максимални напрежения на срязване, т.е.
Условия еднаква мощност се превръща в състояние на равенство на моментите на съпротива:
Съотношението на теглото на двата вала е съотношението на площта на техните напречни сечения:
Заместването в това уравнение съотношението на диаметрите на равен състояние сила, получаваме
Както се вижда от този резултат, кухия вал, който е равен по сила, половината от теглото на твърдата фаза. Това се дължи на факта, че по силата на линеен тангенциален закона за разпределение на напрежението на радиуса на вала, вътрешните слоеве относително малко натоварен.
Виж мощност в киловати предавани вал ако диаметърът на твърдо вещество вал D = 0,15 м, броят на оборотите на вала на минута п = 120, модул на срязване и ъгъла на завъртане на частта вал с дължина 7.5 m е равно на 1/15 RA-Диан.
Ние определяме мощността на предаване
За да се определи процентното увеличение в пра- est вал усукване стрес, ако се прави в централната ос отвора (Р = 0.4).
Ако приемем, че полу-означаваме следните изрази за стреса и непрекъснати кухи валове:
Необходимата разликата в напрежението
Замяна на твърдо вещество диаметър вал D = 300 mm-Lym equiresistant вал с външен диаметър = 350 мм. Намерете вътрешния диаметър на кухия вал и сравни теглото на вала.
Най-големите тангенциални напрежения в двете шахти трябва да бъдат равни помежду си:
Следователно, ние определяме на коефициента C
Вътрешният диаметър на кухия вал
Съотношението на теглото е отношението на напречно сечение:
От примерите 5 и 6, telyh валове празно-производство, т.е. дървета, чиито ниско заредена вътрешна част е отстранена, е много ефективно средство за намаляване на разходите за отлагания на материал, и следователно намаляване на теглото на вала. В този случай максимални натоварвания, възникващи в кухия вал, се различават малко от максимални натоварвания в шахтата на твърди раздел със същия външен диаметър.
Така в Пример 5 поради пробиване, когато га yuschem облекчение вал с 16%, максималното напрежение открито температура-ционни влакна кухия вал увеличи само 2,6%. В пример 6 на кухия вал е равна на силата, но с малко по-голям външен диаметър в сравнение с твърд вал, твърдото вещество е по-лек от 53.4%. Тези примери илюстрират използването на рационално-ционалност кух вал, който се използва широко в някои области на съвременното машиностроене, особено в автомобилната индустрия.
В непрекъснат кръг част вал D = 10 cm действа въртящ момент Т = 8 KHM. Проверка на силата и твърдостта на вала, ако τadm = 50 МРа Ktadm = 0.5 DG / m и модул на срязване G = 0,8 ∙ 10 май МРа.
Условия за безопасно сила
Изразявайки в размер Кт K / m, получаваме
която надвишава допустимото otno
Свързани статии