Условие задачи
Стальной вал жестко заделан правым концом и нагружен сосредоточенными парами сил М1 и М2 , плоскости действия которых перпендикулярны его продольной оси (рис. 1). Скручивающие моменты пар М1 и М2 вызывают кручение вала.
Требуется:
-Изобразить расчетную схему вала с указанием численных значений нагрузки (моментов) и линейных размеров.
-Построить эпюру крутящего момента Мк.
-Из условия прочности при кручении определить полярный момент сопротивления поперечного сечения вала Wp ;
-Найти диаметр d сплошного круглого сечения вала (рис. 2, а); наружный диаметр dн и внутренний диаметр dв кольцевого сечения вала при заданном соотношении с = dв/dн (рис. 2, б).
-Сравнить валы с кольцевым и сплошным сечением по расходу материала.
-Построить эпюру максимальных касательных напряжений τmaх.
-Определить углы закручивания φi на участках вала и полный угол закручивания вала φ
Выписать данные для расчета по варианту из табл. 1. При расчете принять
G=8∙104 МПа
Рис.1
Ответ
1.Изобразим в упрощенном виде расчетную схему вала, на схеме укажем численные значения заданных моментов M1, M2 (рис. 3, а).
Рис.3
2. Находим момент заделки M0 из уравнения равновесия внешних моментов относительно продольной оси вала :
