Zadanie 1

Dla stali 30G2 obliczyć wartość dopuszczalnych naprężeń zginających. Przy zginaniu przyjmuje się

Dane: materiał:

1. stal 30G2- normalizowana

2. stal 30G2- ulepszona cieplnie

rodzaj obciążenia: naprężenia zginające stałe i zmienne.

Szukane: dopuszczalne naprężenia zginające statyczne - k_g

dopuszczalne naprężenia odzerowo-tętniące - k_gj

dopuszczalne naprężenia wahadłowo symetryczne - k_go

Rozwiązanie:

Stal 30G2 normalizowana.

z tablicy z tablicy

x_emin = 2 x_zmin = 3,5 R_e = 390 MPa R_m = 650 MPa

x_emax = 2,3 x_zmax = 4,0

Na podstawie tablicy wyznaczamy:

Z_gj = 0,7∙R_m = 0,7∙650 MPa = 455 MPa

Z_go = 0,45∙R_m = 0,45∙650 MPa = 292,5 MPa

Obliczamy dopuszczalne naprężenia:

1. statyczne - k_g
   

2. odzerowo-tętniące - k_gj
   

3. wahadłowo-symetryczne - k_go
   

Stal 30G2 ulepszona cieplnie.

z tablicy z tablicy

x_emin = 2 x_zmin = 3,5 R_e = 540 MPa R_m = 780 MPa

x_emax = 2,3 x_zmax = 4,0

z tablicy R_e = 540 MPa R_m = 780 MPa

Na podstawie tablicy wyznaczamy:

Z_gj = 0,7∙R_m

Z_go = 0,45∙R_m

Obliczamy dopuszczalne naprężenia:

1. statyczne - k_g
   

2. odzerowo-tętniące - k_gj
   

3. wahadłowo-symetryczne - k_go
   

Zadanie 2

Wyznaczyć wartości dopuszczalnych naprężeń dla elementów wykonanych ze stali 35 w stanie normalizowanym, poddanym obciążeniom rozciągającym: statycznym i zmiennym. Obliczenia wykonaj przy obu granicznych wartościach współczynnika bezpieczeństwa

Dane: materiał stal 35 w stanie normalizowanym

obciążenia rozciągające:

1. statyczne

2. odzerowo-tętniące

3. wahadłowo symetryczne

Szukane: dopuszczalne naprężenie zginające: k_r, k_rj, k_rc.

Rozwiązanie:

z tablicy z tablicy

x_emin = 2 x_zmin = 3,5 R_e = 315 MPa R_m = 530 MPa

x_emax = 2,3 x_zmax = 4,0

z tablicy

Obliczamy wartości naprężeń dopuszczalnych:

1. statyczne - k_ry
   

2. odzerowo-tętniące - k_rj
   

wahadłowo-symetryczne - k_rc

Zadanie 3

Wałek o średnicy d = 3 cm jest obciążony jednocześnie momentem zginającym równym 200 Nm i momentem skręcającym wynoszącym 140 Nm. Założyć wartość współczynnika redukcyjnego α = 
. Sprawdź, z jakiej stali należy wykonać wałek.

Dane: średnica wałka d = 3 cm = 30 mm

wartość momentu zginającego M_g = 200 Nm = 200000 Nmm

wartość momentu skręcającego M_s = 150 Nm = 140000 Nmm

obciążenie jednoczesne zginanie i skręcanie

wartość współ. redukcyjnego

Szukane: gatunek stali

Rozwiązanie:

1. Dobór materiału dokonamy w oparciu o warunek

2. Obliczamy naprężenia zginające według wzoru:

3. Obliczamy naprężenia skręcające według wzoru:

4. Obliczamy naprężenia zastępcze:

5. Z tablicy dobieramy materiał: stal 55 ulepszaną cieplnie, dla której k_go = 90 MPa

W_x = 2649,375 mm³; W_o = 5298,75 mm³.

---