Условие:
Вал круглого поперечного сечения нагружен системой внешних скручивающих моментов. Для заданного вала построить эпюру крутящих моментов, подобрать диаметр вала из условия прочности и жесткости и определить углы поворота характерных сечений.
а = 1 м;
b = 0,4 м;
с = 0,5 м; М2 = 2кН*м; М3 = 0,8кН*м; М4 = 0,4кН*м; М5 = 1,2кН*м;
[τ] = 50 МПа; [θ] = 0,1 град/м.
В расчетах принять G = 8∙104 МПа.
Решение:
Дано:
а = 1 м;
b = 0,4 м;
с = 0,5 м;
М2 = 2кН*м;
М3 = 0,8кН*м;
М4 = 0,4кН*м;
М5 = 1,2кН*м;
[] = 50 МПа;
[] = 0,1 град/м.
1. Определим величину внешнего скручивающего момента М4. Для этого составим уравнение равновесия сумму моментов относительно оси вала:
2. Построим эпюру крутящих моментов Mk. Для этого разделим вал на 4 участка.
1-й участок: