Для заданного стального ступенчатого вала круглого сечения требуется: 1. определить реакцию опоры, построить эпюры

Для заданного стального ступенчатого вала круглого сечения требуется: 1. определить реакцию опоры, построить эпюры крутящего момента; 2. определить диаметры сечений вала, удовлетворяющие условиям прочности и условия жесткости; 3. построить эпюру углов закручивания; 4. из тех же условий определить размер кольцевого сечения с заданным отношением внутреннего и наружного диаметров – , сравнить площади кольцевого и сплошного круглого сечений вала, сделать вывод о рациональности этих форм сечения. Для расчетов принять коэффициент запаса прочности . Исходные данные: Рис.5.1

1. Из условия равновесия вала определим скручивающий момент в заделке.


Разбиваем вал на участки. Определяем крутящие моменты на участках.
I участок:
II участок:
III участок:
IV участок:
Строим эпюру крутящих моментов.
2. Определяем размеры круглого сечения вала из условия прочности.

моменты сопротивления сечения кручению.
допускаемое напряжение кручения
Опасными являются участки II и IV с максимальными крутящими моментами .
Тогда


Подберем круглое сечение вала из условия жесткости.

– моменты инерции сечения при кручении.
относительный угол закручивания.
Тогда


Окончательно принимаем большее значение с округлением до стандартного .


3

.
Тогда


Подберем круглое сечение вала из условия жесткости.

– моменты инерции сечения при кручении.
относительный угол закручивания.
Тогда


Окончательно принимаем большее значение с округлением до стандартного .


3