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

Организация зоны диагностики
На СТО «Катя» планируется организовать зону диагностики на четыре поста, на которой ремонтом автомобилей будут заниматься 4 слесаря четвертого разряда и 2 слесаря пятого разряда. Зона предоставляет только компьютерную диагностику и сопутствующие услуги, так как в СТО обслуживаются только автомобили ...

Экспорт из России в Южную Америку
Привлекательность Южной Америки для российских предпринимателей определяется, с одной стороны, большей доступностью обширных и быстро растущих рынков этих стран по сравнению с рынками западных государств в плане экспорта отечественных товаров, технологий и услуг, а с другой - возможностью использов ...

Определение количества дней простоя автомобиля на ТО, ТР и КР за цикл
ДЦПР = ДЦКР + ДЦТОиТР * (LКРП / 1000) * К14; день (1.15) где : ДЦКР - дни простоя автомобиля в КР за цикл; ДЦТОиТР - удельный простой автомобиля на ТО и ТР в днях на 1000 км пробега; К14 - коэффициент корректирования нормативов в зависимости от пробега с начала эксплуатации, равный 1. Рассчитаем дн ...