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

Техника безопасности при ремонтных работах в автомастерской
Курить в мастерской запрещается, Трогаться с места на автомобиле клиента запрещается!!! Ездить за рулем на автомобиле клиента запрещается!!!! Стоять перед автомобилем при запуске двигателя запрещается. Близко ставить автомобили по ходу запрещается Стоять между автомобилями, стоящими по ходу друг к ...

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 ...

Экипировочные устройства
Экипировочные устройства должны обеспечивать поточность передвижения локомотивов и максимальное совмещение операций экипировки. Экипировка тепловозов заключается в снабжении их топливом, очищенной водой для охлаждения двигателей, дистиллированной водой для доливки аккумуляторов, песком и смазочными ...