ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 5
ЗАДАЧА. Для трансмиссионного вала (рис. ПЗ № 5), передающего мощность Р при угловой скорости ω, необходимо: I) Определить вертикальную и горизонтальную составляющие реакций подшипников; II) Построить эпюры крутящего и изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях; определить диаметры вала по сечениям, приняв [σ]=60 МПа и Fr=0,364Ft. Расчет произвести, используя гипотезы прочности. На валу установлены два колеса, диаметры колес соответственно D1; D2.
Данные своего варианта взять из табл. ПЗ № 5
Таблица ПЗ № 5
ω рад/с | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | D 1 | D 2 | P | ||
a | мм | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||||
мм | кВт | |||||||||
№ варианта и задачи | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 60 | 250 | 3,0 | ||
06 | 07 | 08 | 09 | 10 | 70 | 240 | 4,0 | |||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 80 | 230 | 5,5 | |||
16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 90 | 220 | 7,5 | |||
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 100 | 210 | 11,5 | |||
26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 110 | 200 | 15,0 | |||
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 120 | 190 | 18,5 |
Примечание. Расчет на прочность произвести:
для четных вариантов – по гипотезе III; для нечетных – по гипотезе V.
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ПЗ № 5
ЗАДАЧА. Для трансмиссионного вала, передающего мощность Р при угловой скорости ω, необходимо: I) Определить вертикальную и горизонтальную составляющие реакций подшипников; II) Построить эпюры крутящего и изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях; определить диаметры вала по сечениям, приняв [σ]=60 МПа и Fr=0,364Ft. Расчет провести по гипотезе III.
|
|
ДАНО: Р=4,2 кВт; ω=70 рад/с; а=0,1 м; D1=0,1 м; D2=0,06 м. НАЙТИ: d
РЕШЕНИЕ I:
1. Определяем силы, действующие на колеса вала:
; =1,2 кН; =2,0 кН;
Fr1=0,364Ft1=0,364·1,2=0,44 кН; Fr2=0,364Ft2=0,364·2,0=0,73 кН.
2. Используя принцип независимости действия сил, составляем расчетные схемы вала в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. ПЗ №5; а, б).
3. Определяем реакции подшипников:
∑Му=Ft1·а-RВх·4а+Ft2·5а=0;
=2,8 кН;
∑Му1=- Ft1·3а+RАх·4а+Ft2·а=0;
=0,4 кН;
∑Мх= Fr1·а-RВy ·4а- Fr2·5а=0;
=-0,8 кH;
∑Мx1=- Fr1·3а+RАу·4а-Fr2·а=0;
=0,5 кН.
РЕШЕНИЕ II:
1. Определяем изгибающие моменты в опасных точках: Мх D=0; МуD=0;
Пл. Н: МуС= RАх·а=0,4·0,1=0,04 кН·м; МуВ=- Ft2·а=-2,0·0,1=-0,2 кН·м;
Пл. V: МхС= RАу·а=0,5·0,1=0,05 кН·м; МхВ=Fr2·а=0,73·0,1=0,073 кН·м.
2. Определяем крутящий момент на валу (рис. ПЗ № 5, в):
Мкр=Мвр=М1=|М2|=Ft1·D1/2=|Ft2·D2/2|=1,2·0,1/2=0,06 кН·м.
3. Определяем эквивалентные моменты в опасных точках по гипотезе III:
=0,09 кН·м;
=0,22 кН·м;
=0,06 кН·м.
4. Определяем диаметры вала по сечениям:
=1500 мм3; =24,8 мм;
=3667 мм3; =33,4 мм;
=1000 мм3; =21,7 мм;
ОТВЕТ: Принимаем dС=25 мм; dВ=35 мм; dD=22 мм.
5 Расчетно-графические работы
Разделы: «Теоретическая механика» и «Сопротивление материалов»
РГР № 1 «Определение сил в стержнях»
Задача. При помощи стержневого устройства АВС (в точках А, В и С соединения шарнирные) удерживаются в равновесии два груза. Определить:
|
|
I) реакции стержней, удерживающих грузы. Массой стержней пренебречь;
II) из условия прочности размеры поперечного сечения стержней кронштейна в форме: круга и уголка равнополочного по ГОСТ 8509-86 г., [σ]=140 МПа.
Данные своего варианта взять из табл. РГР № 1
а) | б) |
Схемы к задаче РГР № 1 |
Таблица РГР № 1
α | град | 80 | 60 | 75 | 65 | 95 | G1 | G2 | |
β | 45 | 55 | 65 | 40 | 30 | ||||
кН | |||||||||
№ варианта и данные к задаче | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 40 | 50 | ||
06 | 07 | 08 | 09 | 10 | 30 | 80 | |||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 60 | 40 | |||
16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 20 | 50 | |||
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 50 | 80 | |||
26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 80 | 40 | |||
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 40 | 20 |
РГР № 2 «Расчет балки на прочность»
ЗАДАЧА. Для двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами F1, F2 и парой сил с моментом М построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов по всей длине балки, указать участок чистого изгиба. Определить:
I) реакции опор балки;
II) размеры поперечного сечения балки в форме круга, приняв [σ]=160 МПа.
Данные своего варианта взять из табл. РГР № 2
а) | б) |
Схемы к задаче РГР № 2 |
Таблица РГР № 2
|
|
М | кН·м | 20 | -25 | 30 | -10 | 15 | F 1 | F 2 | |
( a + b + c ) | см | 130 | 100 | 120 | 140 | 150 | |||
b , c | см | 30 | 20 | 36 | 40 | 10 | кН | ||
№ варианта и данные к задаче
Мы поможем в написании ваших работ! |