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

Авиакомпании
Одной из наилучших авиакомпаний была признана южнокорейская компания Asiana Airlines. Она была основана в 1988 году. На сегодня она совершает более 90 рейсов по всему миру. В плане надежности и обслуживания – азиатские авиакомпании лидируют на сегодняшний день. Это показал многотысячный опрос. В Ро ...

Какие основные марки топлив применятся для автомобилей ГАЗ-31029
Трансмиссионные масла используют для смазывания зубчатых передач в агрегатах трансмиссии автомобиля (коробке передач, раздаточной коробке, ведущих мостах, в рулевых передачах), а также в гидротрансмиссиях. ГОСТ 23652-79 устанавливает следующие марки трансмиссионных масел: Тэп-15, ТСп-10, ТСп-15к, Т ...

Определение количества рабочих на АТП и объекте проектирования
, чел-ч (3.38) , чел-ч (3.39) Где ФРМ – годовой номинальный производственный фонд рабочих мест (Приложение 2) [2] Принимаем ФРМ = 2070 Где ФРВ – годовой производственный фонд рабочего времени штатного рабочего с учетом отпуска и невыхода на работу по уважительным причинам (Приложение 2) [2] Принима ...