Условие задачи
Гладкий вал закручивается под действием вращающих моментов (рис. 4.1, а):
M1 = 60 кН·м; M2 = 80 кН·м; M3 = 48 кН·м.
Размеры ступеней вала: a = 0,2 м; b = 0,8 м.
Физико-механические характеристики материала и требования к валу:
Найти:
а) диаметр вала из условия прочности и жесткости;
б) напряжения на участках вала;
в) углы закручивания по длине вала.
Рис. 4.1, а
Ответ
1. Составляем уравнение равновесия и определяем величину момента M4:
2. Разбиваем вал на участки и определяем величину внутренних крутящих моментов Mкрi в пределах каждого участка c учетом знаков.
I участок (0 x1 2a): Mкр1 = М1 = 60 кНм;
II участок (0 x2 b): Mкр2 = М1 +M2 = 60 +80 = 20 кНм;
III участок (0 x3 a): M... = М +M M = 60 +80 48 = 28 кНм.