Кручение

Требуется:

1. Определить, пренебрегая трением в подшипниках, мощность на шкиве Po.

2. Найти величину скручивающих (вращающих) моментов.

3. Построить в выбранном масштабе эпюру крутящих моментов.

4. Принимая сечение вала по всей длине постоянным, определить его размеры в двух вариантах: а) сечение круглое диаметра d б) сечение кольцевое, с соотношением внутреннего диаметра к наружному .

5. Определить, на сколько процентов полый вал легче сплошного.

6. Построить эпюру углов закручивания. Отсчет величины углов вести от ведущего шкива. Принять [τ] = 100 МПа, G =  8∙104МПа, [θ]° = 0,4 град/м.

 

Указание: расчет должен быть сделан на прочность и на жесткость; принятые значения диаметров (в мм) должны выражаться числами, оканчивающимися на 0 или 5.

Задача № 10. Подбор сечения составного стержня (вала), работающего на кручение

Исходные данные к задаче выбираются по табл. 10 и схемам на рис. 10.

  1. Нарисуйте схему стержня  в масштабе. Отрицательные нагрузки направьте в сторону, противоположную показанной на рисунке. На рисунке поставьте размеры стержня и значения нагрузки в численном виде.

  2. Постройте в масштабе эпюру крутящих моментов.

  3. Из условия прочности подберите размеры поперечных сечений вала на каждом участке.

  4. Проверьте условие жесткости на каждом участке. Если это условие не выполняется, найдите новые размеры поперечных сечений из условия жесткости.

  5. Найдите максимальные касательные напряжения на каждом участке и нарисуйте эпюры распределения напряжений в поперечных сечениях.

  6. Определите углы закручивания каждого участка стержня и постройте в масштабе эпюру их изменения по длине стержня.

7*.Замените круглое сечение вала на трубчатое с отношением внутреннего радиуса к внешнему R1/R2  из табл. 10. Сосчитайте экономию материала, полученную при такой замене.

Задача № 11. Расчет статически неопределимого вала при кручении

Исходные данные к задаче выбираются по табл. 11 и схеме на рис. 11.

  1. Определите величину реактивных моментов на опорах и постройте эпюру крутящих моментов в сечениях вала, раскрыв статическую неопределимость. Для этого выполните следующее:

  • запишите уравнения равновесия;

  • составьте условия совместности деформаций;

  • запишите физические уравнения (закон Гука);

  • решите совместно эти уравнения.

  1. Вычислите максимальные напряжения в сечениях на каждом участке вала.

  2. Из условия прочности подберите размеры поперечного сечения вала. Материал вала – сталь.

  3. Постройте эпюру углов закручивания.

5*.Исследуйте, как изменится эпюра крутящих моментов, если жесткость стержня на всех участках будет одинакова.

 

© 2015 by Строймеханика. Proudly created with Wix.com

  • Instagram Social Иконка
  • Facebook Social Icon
  • Vkontakte Social Icon
This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now