Стальной вал постоянного сечения вращается с частотой n (об/мин) и передаёт мощность N(кВт). Требуется подобрать диаметр вала из условия его прочности при совместном действии изгиба и кручения, если известны предел текучести материала

Стальной вал постоянного сечения вращается с частотой n (об/мин) и передаёт мощность N(кВт). Требуется подобрать диаметр вала из условия его прочности при совместном действии изгиба и кручения, если известны предел текучести материала и коэффициент запаса прочности.

Таблица 8. Исходные данные

 Требуется:

1. Определить моменты, приложенные к шкивам, по заданным «N» и «n».

2. Построить эпюру крутящих моментов «М_к».

3. Определить окружные усилия, действующие на шкивы, по найденным моментам и заданным диаметрам D₁ и  D₂.

4. Определить давление на вал, принимая их равными трём окружным усилиям.

5. Определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (вес шкивов и вала не учитывать.

6. Построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных сил М_у и от вертикальных сил М_z;  (для каждого поперечного сечения имеется своя плоскость действия суммарного изгибающего момента; но для круглого сечения можно совместить плоскости изгибающих моментов для всех поперечных сечений и построить суммарную эпюру в плоскости чертежа; при построении эпюры надо учесть, что для некоторых участков вала она не будет прямолинейной);

8. По эпюрам крутящих моментов М_КР и изгибающим моментам найти опасное сечение и определить наибольший расчётный момент по третьей теории прочности;

9. Подобрать диаметр вала «d» при допускаемом напряжении: 
И округлить его значение до ближайшего равного: 30,40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100 мм.

Рис.17 Схема вала.