Расчет штропа вертлюга Рассчитать штроп вертлюга на прочность

Рисунок 1 – Штропа вертлюга
Расчет прочности по сечению А-А
Сила N определяется по формуле (4)
N=(Qmax∙tanα)/2=(1,5∙106∙tg8°30҆)/2=186900 H.
где
tg8°30҆=0,1495
Момент изгиба определяется по формуле (2)
Mu=N∙l=186900∙0,24=44,8∙103Hм,
σu=Mu/Wu=44,8∙103/0,1∙0,133=204 МПа.
где
Wu=0,1∙d3=0,1*0,133
Сила F, направленная вдоль оси
F=Qmax/(2∙cosα)=2,5*/(2cos8°30')=1,26 МН.
где
cos8°30'=0,989
Площадь поперечного сечения штропа
Асеч= π∙d24=3,14∙0,1324=0,0133 м2.
Напряжение растяжения
σр=F/Aсеч=1,26/0,0113=95 МПа.
Результирующее напряжение
σрез=σu+σр=204+95=299 МПа.
Предел выносливости при растяжении и изгибе
σ-1р=0,5∙σв=0,5∙950=475 МПа.
σ-1u=0,6∙σв=0,6∙950=570 МПа.
σ-1р=475 МПа<σ-1u=570 МПа
Так как предел выносливости при растяжении меньше предела выносливости при изгибе, то для определения коэффициента запаса прочности S принимаем во внимание σ-1р.
S=σ-1р./σрез=475/299=1,59=1,6>[S]=1,5÷2,
что вполне допустимо, так как входит в диапазон допускаемого коэффициента запаса прочности.
Расчет прочности по сечению Б – Б
Интенсивность давления, рассчитывается по формуле
q=Qmaxc∙d=2,5∙106120∙130=160 Н/мм2
Максимальное растягивающее напряжение на внутренней поверхности штропа определяется по формуле
σ1max=q∙R12+R22R12-R22=160∙0,252+0,1220,252-0,122=256 МПа.
Коэффициент запаса прочности
S=σ-1р/σ1max=475/256=1,85>S.
Напряжение на наружной поверхности
σ2max=2qR2 2/( R12-R22)=2∙160∙0,122/(0,252-0,122)=96МПа
где
ԛ= 160 Н/мм2
Коэффициент запаса
S=σ-1р./σ2max=475/96=5,0>S.
Расчет прочности по сечению В – В
Рассчитаем на прочность проушину штропа по формуле Ляме