Вопросы/задания к контрольной работе: Кручение. Расчет вала круглого поперечного сечения

Стальной вал трубчатого сечения равномерно вращается со скоростью n

об/мин и находится под действием четырех скручивающих внешних моментов, соответствующих передаваемым мощностям N₀, N₁, N₂, N₃.

Требуется:

1. Определить скручивающие моменты M₀, M₁, M₂, M₃;
2. Построить эпюру крутящих моментов M_K;
3. Определить наружный D и внутренний d диаметры полого вала (α= ^d ) из

D

условия прочности по заданному допускаемому напряжению [τ] и из условия

жесткости, если допускаемый относительный угол закручивания [q]= ^π

180°

[j],

рад/м, где [φ] = 0,25°/м (из двух полученных значений принять наибольший диаметр);

1. Построить эпюру углов закручивания, приняв левый торец вала за неподвижный;
2. Исследовать напряженное состояние элемента, расположенного на поверхности вала в окрестности точек первого участка.

Дано:

Материал вала – сталь (полый); Размеры: a=1,1м; b=1,0м; c=0,7м; Вращение: n=250об/мин; N₁=50кВт; N₂=20кВт; N₃=15кВт;

Допускаемое напряжение: [τ]=60МПа; Условие прочности: α=0,7;

Модуль сдвига стали: G=80Гпа. [θ]=0,46 /̊м