Условие задачи
Для заданного стального ступенчатого вала круглого сечения: определить реакции опоры, построить эпюры крутящего момента - MКР; определить диаметры сечений вала (отношение диаметров ступеней d1/d2 задано), удовлетворяющие условиям прочности и условия жесткости (допускаемый удельный угол закручивания [Θ]=0.5град/м); построить эпюру углов закручивания - φ(x); из тех же условий определить размер кольцевого сечения с заданным отношением внутреннего и наружного диаметров - d/D, сравнить площади кольцевого и сплошного круглого сечений вала, сделать вывод о рациональности этих форм сечения.
Для расчетов принять коэффициент запаса прочности n = 2.
Дано:
Ответ
1. Из условия равновесия вала определим скручивающий момент в заделке.
Разбиваем вал на участки. Определяем крутящие моменты на участках.
Участок AB: T1 = М1 = -5 кН∙м
Участок BC: T2 = М1 + М2 = 15 кН∙м
Участок CD: T3 = М1 +М2 = 15 кН∙м
Участок DE: T4 = М1 + М2 + М3 = 40 кН∙м
Строим эпюру крутящих моментов.
2. Определяем размеры круглого сечения вала из условия прочности.
