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

Пассажирские станции с тупиковыми приемоотправочными путями
новые станции с тупиковыми приемоотправочными путями не строят. Станции тупикового типа имеют ряд существенных недостатков: - сложности при обработке транзитных поездов, - перегружена горловина станции, так как через горловину выполняются прием и отправление поездов, подача и уборка поездного и ман ...

Устройство системы впрыска топлива автомобиля ВАЗ-21213
Схема устройства системы впрыска топлива автомобиля ВАЗ-21213 изображена на рисунке 1 Рисунок 1 Схема устройства системы впрыска топлива автомобиля ВАЗ-21213 Корпус дроссельной заслонки 2. Регулятор холостого хода 3. Сектор привода дроссельной заслонки 4. Корпус топливоподачи 5. Регулятор давления ...

Расчет и построение решеток профилей рабочего колеса первой ступеникомпрессора низкого давления
По результатам газодинамического расчета компрессора (см. таблицу 3.2) видно, что первая ступень КСД дозвуковая, т.к. MW1=0.8008. Расчеты показывают, что для дозвуковых ступеней с относительными диаметрами втулки примерно до (в нашем случае ) наиболее подходящим для профилирования лопатки является ...