План решения
1. Используя эпюру крутящего момента Мz (задача 1.2), подобрать из условия прочности допускаемый диаметр вала [d].
2. Построить эпюру абсолютных углов закручивания φ.
3. Проверить выполнение условия жесткости по абсолютным углам закручивания ([φ] = 1°, G= МПа).
Таблица 2.3. Исходные данные вариантов
1. Варианты схем |
2. Варианты материалов |
3. Варианты коэффициентов запаса |
|||
№ вар. |
№ вар. |
Материал |
|
№ вар. |
|
0 |
0 |
Сталь 40 |
200 |
0 |
1,8 |
1 |
1 |
Сталь 50Г |
180 |
1 |
2,0 |
2 |
2 |
Сталь 5 |
190 |
2 |
1,5 |
3 |
3 |
Сталь 30ХМ |
450 |
3 |
1,9 |
4 |
4 |
Сталь 45Х |
510 |
4 |
2,0 |
5 |
5 |
Сталь 3 |
140 |
5 |
1,3 |
6 |
6 |
Сталь 12ХН3А |
420 |
6 |
1,7 |
7 |
7 |
Сталь 40Х |
480 |
7 |
1,4 |
8 |
8 |
Сталь 45 |
210 |
8 |
2,0 |
9 |
9 |
Сталь 20Х |
390 |
9 |
1,6 |
,
МПа
Приложение 5. Сортамент прокатной стали
Двутавры стальные горячекатаные
(по ГОСТ 8239-89)
А — площадь поперечного сечения;
W — момент сопротивления;
I – момент инерции;
S — статический момент
i — радиус инерции;
т — масса одного погонного метра.
№ |
h, мм |
b, мм |
d, мм |
t, мм |
A, см2 |
m, кг |
Ix, см4 |
Wx, см3 |
ix, см |
Sx, см3 |
Iy, см4 |
Wy, см3 |
iy, см |
10 12 14 16 18 18а 20 20a 22 22a 24 24a 27 27a 30 30a 33 36 40 45 50 55 60 |
100 120 140 160 180 180 200 200 220 220 240 240 270 270 300 300 330 360 400 450 500 550 600 |
55 64 73 81 90 100 100 110 110 120 115 125 125 135 135 145 140 145 155 160 170 180 190 |
4,5 4,8 4,9 5,0 5,1 5,1 5,2 5,2 5,4 5,4 5,6 5,6 6,0 6,0 6,5 6,5 7,0 7,5 8,3 9,0 10,0 11,0 12,0 |
7,2 7,3 7,5 7,8 8,1 8,3 8,4 8,6 8,7 8,9 9,5 9,8 9,8 10,2 10,2 10,7 11,2 12,3 13,0 14,2 15,2 16,5 17,8 |
12,0 14,7 17,4 20,2 23,4 25,4 26,8 28,9 30,6 32,8 34,8 37,5 40,2 43,2 46,5 49,5 53,8 61,9 72,6 84,7 100,0 118,0 138,0 |
9,46 11,50 13,70 15,90 18,40 19,90 21,00 22,70 24,00 25,80 27,30 29,40 31,50 33,90 36,50 39,20 42,20 48,60 57,00 66,50 78,50 92,60 108,0 |
198 350 572 873 1290 1430 1840 2030 2550 2790 3460 3800 5010 5500 7080 7780 9840 13380 19062 27896 39727 55962 76806 |
39,7 58,4 81,7 109,0 143,0 159,0 184,0 203,0 232,0 254,0 289,0 317,0 371,0 407,0 472,0 518,0 597,0 743,0 953,0 1231,0 1589,0 2035,0 2560,0 |
4,06 4,88 5,73 6,57 7,42 7,51 8,28 8,37 9,13 9,22 9,97 10,10 11,20 11,30 12,30 12,50 13,50 14,70 16,20 18,10 19,90 21,80 23,60 |
23,0 33,7 46,8 62,3 81,4 89,8 104,0 114,0 131,0 143,0 163,0 178,0 210,0 229,0 268,0 292,0 339,0 423,0 545,0 708,0 919,0 1181,0 1491,0 |
17,9 27,9 41,9 58,6 82,6 114,0 115,0 155,0 157,0 206,0 198,0 260,0 260,0 337,0 337,0 436,0 419,0 516,0 667,0 808,0 1043,0 1356,0 1725,0 |
6,49 8,72 11,50 14,50 18,40 22,80 23,10 28,20 28,60 34,30 34,50 41,60 41,50 50,00 49,90 60,10 59,90 71,10 86,10 101,00 123,00 151,00 182,00 |
1,22 1,38 1,55 1,70 1,88 2,12 2,07 2,32 2,27 2,50 2,37 2,63 2,54 2,80 2,69 2,95 2,79 2,89 3,03 3,09 3,23 3,39 3,54 |