Условие задачи
Стальной вал (модуль упругости при сдвиге G = 0,8·105 МПа) жестко закреплен одним торцем, нагружен сосредоточенными (М1, М2, М3) парами сил и равномерно распределенными моментами сил интенсивностью m. Плоскость действия пар сил перпендикулярна продольной оси стержня.
Требуется:
1. Определить крутящий момент в поперечных сечениях стержня, построить эпюру крутящего момента.
2. При заданном допускаемом касательном напряжении [τ]=80 МПа из условия прочности определить диаметр стержня и округлить его значение до ближайшего большего, используя ряд номинальных диаметров и линейных размеров общего значения: d = 30, 35, 40, 45, 50, 55 и т. д. мм.
3. Определить углы закручивания поперечных сечений стержня, построить эпюру угла закручивания.
4. Найти наибольший относительный угол закручивания
Ответ
Строим эпюру крутящих моментов, разделив вал на три участка
Найдем диаметр вала из условия прочности: