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

Пропуск теплохода А и толкаемого состава Б
Исходные данные: А - пассажирский теплоход ПТ следует вниз со скоростью 20 км/ч, находится на отметке 98 км. Б - толкаемый состав Т+2 идет вверх со скоростью 6 км /ч, находится на отметке 86 км. Анализ ситуации при обгоне, обоснование выбора места и стороны обгона судна (состава), обоснование скоро ...

Расчет чистой грузоподъемности судна
Чистая грузоподъемность судна определяется из следующего выражения: =-=12475-1481=10994т. Где: - чистая грузоподъемность судна, т - дедвейт судна, т - количество всех запасов, необходимых судну на рейс. *уточняем время рейса Алюминиевые слябы =2,3 сут =5,5 сут (2,3+5,5+10,4+5,8)+31,8=24+31,8=55,8 с ...

Системы ГБО
Все конструкции газовых систем питания можно условно разбить на пять поколений: 1. Первое поколение ГБО Предназначено для использования в карбюраторных и инжекторных автомобилях без катализатора. Различают 2 вида оборудования 1 поколения: • Вакуумное - для карбюраторных автомобилей без катализатора ...