Условие задачи
К стальному ступенчатому валу, имеющему сплошное поперечное сечение, приложены четыре момента. Левый конец вала жёстко закреплён к опоре, а правый конец – свободен и его торец имеет угловые перемещения относительно левого конца.
Дано:
Требуется:
1. Построить эпюру крутящих моментов по длине вала.
2. При заданном значении допускаемого напряжения на кручение определить диаметры d1 и d2 вала из расчёта на прочность, полученное значение округлить.
3. Построить эпюру действительных напряжений кручения по длине вала.
4. Построить эпюру углов закручивания, приняв G = 80МПа.
Ответ
Примечание. 1.Значение допускаемого напряжение на кручение (сдвиг) не задано.
2. Модуль упругости 2-го рода G по числовой величине, имеет размерность
G = 80 ГПа, а не МПа. Для стали Ст.3, можно принять [] = 80 МПа.
Разбиваем вал на четыре характерных силовых участка: I, II, III и IV и используя метод сечений, находим внутренние крутящие моменты МК на каждом участке.
Участок I: МZ = 0, МК1 + М4 = 0, ⟹ МК1 = - М4 = - 1,0 кНм. Аналогично для других участков.
По полученным результатам строим эпюру крутящих моментов МК.
