Условие задачи
К стальному ступенчатому валу с отношением диаметров D/d=2 приложены вращающие моменты. Из условия прочности при кручении найти диаметры D и d участков вала. Определить деформацию вала.
Порядок решения задачи:
1. Методом сечений определить внутренние усилия и напряжения на каждом из участков. Найти наиболее напряженный участок.
2. Из условия прочности при кручении найти требуемое значение момента сопротивления полярного, а затем и диаметры участков.
3. Вычислить фактические напряжения на каждом из участков. Построить эпюры внутренних усилий и напряжений.
4. Найти углы закручивания каждого из участков в отдельности. Определить угловое перемещение характерных сечений. Построить эпюру перемещений.
Исходные данные: схема – 9; М1=25 кН·м; М2=20 кН·м; М3=55 кН·м; a=0,9 м; b=1,0 м; c=1,1 м; е=1,7 м; [τ]=145 МПа.
Ответ
1. Построим эпюры крутящих моментов.
Разделим вал на три участка и пронумеруем их слева-направо.
По методу сечений определим значения крутящих моментов:
на I участке ТI=-М1=-25 кНм;
на II участке ТII=-М1-M2=-25-20=-45 кНм;
на III участке ТIII=-М1-M2+M3=-25-20+55=10 кНм.
Диаметры вала подберем по II и III (как наиболее опасным) участкам.
2. Подбор диаметров будем производить по условию прочнос...
