Тема: Расчет вала на изгиб, кручение.

Окружная сила, действующая на вал, создает в сечении крутящий момент и касательные напряжения

Касательные напряжения расположены в плоскости сечения. Изменяются от нуля в центре до максимального значения на поверхности вала. Максимальные касательные напряжения при кручении расположены на поверхности вала.

Если добавить уравновешенную систему сил, приложенных к центру вала, то пара сил создает крутящий момент, действие которого мы уже рассмотрели. Сила, приложенная к центру, будет изгибать, при этом будут возникать нормальные напряжения:

Площадки выделенного элемента нельзя считать главными, так как действуют касательные напряжения. Можно перейти к главным напряжениям по формулам перехода:

Эквивалентное напряжение по III гипотезе прочности будет равно:

Если принять , то

Для круглого поперечного сечения

Проверочный расчёт:

Проектный расчёт:

Где - приведённый момент.

Задача: Выполнить проектный расчёт вала – определить d вала при совместном действии изгиба и кручения.

Дано: окружная сила Р=20 Кн; диаметр шкива D=400 мм; расстояние между опорами l=350 мм. ; допускаемое напряжение .

Решение:

Определим крутящий момент

Определим опорные реакции

Определим максимальное значение изгибающего момент:

Зная изгибающий и крутящий моменты, расположенные в разных плоскостях, определим по теореме Пифагора суммарный приведённый момент:

Проектный расчёт диаметра вала:

Домашнее задание:

1. Выполните конспект

2. Ответьте на вопросы

Вопросы для проверки уровня знаний.

1. Какой изгиб называется чистым?

2. Какой изгиб называется поперечным?

3. Что называется консолью?

4. Какой метод используется при определении изгибающего момента и перерезывающей силы?

5. Какие существуют дифференциальные зависимости при изгибе между интенсивностью равномерно-распределённой нагрузки, поперечной силой и изгибающим моментом?

6. Чем можно измерить прогиб балки?

7. Как проверить правильность построения эпюр поперечной силы и изгибающего момента?

8. Когда знак изгибающего момента считается положительным, когда – отрицательным?

Критерии оценки:

«5» - конспект + ответы на вопросы

«4» - конспект + ответы на 4 вопроса

«3» - конспект