Расчет вилки карданного шарнира

При проверочном расчете вилки карданного шарнира выбирается слабое сечение лапы вилки. Схема для расчета вилки карданного шарнира приведена на рисунке 22. Лапа воспринимает силу Р со стороны шипа крестовины. Под действием этой силы в сечении лапы, которое выполнено близким к прямоугольному, возникают одновременно напряжения изгиба и кручения.

Длина и ширина сечения, определенные из чертежа, соответственно равны a = 45 мм, b = 15 мм. Плечи действия сил равны c = 21 мм, m = 3 мм. Коэффициент m, необходимый при определении моментов сопротивления сечения, зависит от отношения длины и ширины сечения. Для данного сечения (a/b = 3) m = 0,268.

Для определения напряжений, действующих в рассматриваемом сечении лапы вилки карданного шарнира, требуется определить моменты сопротивления сечений.

Момент сопротивления сечения изгибу относительно оси x-x (см. рис.22)

.

Момент сопротивления изгибу относительно оси y-y

.

Момент сопротивления кручению при определении напряжений в точках 1 и 3

.

Момент сопротивления кручению при определении напряжений в точках 2 и 4

.

Напряжение изгиба в точках 2 и 4

.

Напряжение изгиба в точках 1 и 3

.

Напряжение кручения в точках 2 и 4

.

Напряжение кручения в точках 1 и 3

.

Наибольшие результирующие напряжения в рассматриваемых точках сечения определяются по теории энергии формоизменения сопротивления материалов (4ая теория прочности). По этой теории наибольшее результирующее напряжение от изгиба и кручения в точках 1 и 3

.

Наибольшее результирующее напряжение в точках 2 и 4

.

Величины допускаемых напряжений в выполненных конструкциях составляют [s] =50…150 МПа. Как видно, в точках 1 и 3 действительные напряжения выходят за пределы допускаемых. Для обеспечения нормальной работы вилки карданного шарнира необходимо снизить действующие в ее сечениях напряжения. Этого можно достигнуть благодаря увеличению размеров сечения, увеличивая, например, его ширину b. Из формулы для наибольшего результирующего напряжения от изгиба и кручения в точках 1 и 3 можно получить следующую формулу для подбора ширины сечения:

.

Примем напряжение, которое нужно обеспечить в точках 1 и 3 сечения, [s] = 140 МПа. Тогда величина b составит 16,9 мм. То есть для обеспечения нормальной работы вилки карданного шарнира ширину сечения ее лапы необходимо увеличить на 2 мм.

Актуально о транспорте

Масла и смазки. Технология очистки базовых масел
Для смазки автомобильных двигателей согласно ГОСТ 17479-72 (введён с 1 января 1974г.) применяют следующие масла: М6Б,М8В,М10Г и т.д. в обозначении масла первая буква указывает на его назначение (М - моторное); цифры – кинематическую вязкость масла в сантистоксах (сСт) при 100°С; вторая буква – груп ...

Назначение и устройство механизма поворота гусеничного трактора
Механизм поворота служит для получения различных поступательных скоростей правой и левой гусениц, необходимых при повороте гусеничного трактора. Одновременно он выполняет функцию тормозов. Механизм поворота должен обеспечивать устойчивое прямолинейное движение трактора и плавный переход от прямолин ...

Анализ рынка автосервисных услуг в городе Сыктывкаре
Формирование спроса и стимулирование сбыта производимых услуг автосервисом играет важную роль для его успешной деятельности. Возросшая рыночная конкуренция в сфере автосервиса вынуждает предприятия по обслуживанию и ремонту автомобилей на все большие уступки потребителям в сбыте своих услуг с помощ ...