Условие задачи
Для заданной расчетной схемы (рис.5) необходимо:
1. Определить величину крутящих моментов на участках и построить эпюру их изменения по длине
2. Исходя из условия прочности при кручении, определить диаметр вала.
3. Определить значения максимальных касательных напряжений на участках и построить эпюру их изменения по длине.
4. Определить значение углов закручивания на границах участков и построить эпюру углов закручивания по длине вала.
Рис.5 Круглый брус.
Исходные данные:
Т1 = 6кН*м; Т2 = 3 кН*м; а = 1,3 м; b = 2,6 м; [τ] = 120 МПа, G=8*104 МПа.
Ответ
1. Построим круглый брус согласно исходных данных (рис.6а).
2. Определим крутящие моменты на каждом участке нагружения, пользуясь методом сечений.
Участок I: 0 z 1,3 м; Т1 = Т1 = 6 кН*м.
Участок II: 1,3 м z 3,9 м; Т2 = 6 + 3 = 9 кН*м.
Строим эпюру крутящих моментов (рис.6б).
3. Из условия прочности на кручение.
= Тmax / WP [ ],
где WP - момент сопротивления круглого сечения, определяемый по формуле:
WP = * D3 / 16.
Определим диаметр D сплошного круглого бруса из условия прочности:
