Условие задачи
Стальной вал трубчатого сечения находится под действием 4-х скручивающих моментов, которым соответствуют передаваемые мощности. Требуется:
1. Определить внешние моменты, закручивающие вал.
2. Построить эпюру крутящего момента для вала.
3. Определить диаметр вала с помощью условия прочности и условия жесткости по заданным величинам допускаемого касательного напряжения и допускаемого погонного угла закручивания.
4. Построить эпюру углов закручивания по длине вала.
5. Исследовать напряженное состояние элемента, расположенного на поверхности вала в окрестности точек первого участка.
Дано:
a = 0,5 м;
b = 0,6 м;
c = 0,8 м;
n = 180 об/мин;
N1 = 35 кВт;
N2 = 20 кВт;
N3 = 30 кВт;
G = 8×104 МПа;
[τ] = 40 МПа;
[θ] = 0,25 град/м;
Ответ
1. Определим скручивающие моменты.
Из условия равновесия вала определим неизвестный скручивающий момент.
Разбиваем вал на участки. Определяем крутящие моменты на участках.
I участок: T1 = М = 795,9 Н∙м