Расчет вала на кручение Спроектировать стальной вал круглого постоянного сечения (рисунок 7): 1. Вычертить схему нагружения

Расчет вала на кручение Спроектировать стальной вал круглого постоянного сечения (рисунок 7): 1. Вычертить схему нагружения вала, построить эпюру крутящего момента. 2. Установить [] по третьей гипотезе прочности и определить диаметры вала, округляя до стандартных размеров. Минимальное конструктивное значение диаметра принять равным 10 мм. Вычертить эскиз вала. 3. Для каждого силового участка определить максимальные касательные напряжения и построить эпюру. 4. Построить эпюру угловых перемещений в градусах. Дано: М1=400 кН∙м; М2=800 кН∙м; М3=300 кН∙м; М4=500 кН∙м; []=160 МПа; G=80 ГПа; а = 1 м.

 Разбиваем вал на четыре силовых участка DЕ, CD, BС и AВ (рисунок 7). Для каждого участка применяем метод сечений, составляем уравнения крутящего момента, решая которые определяем характерные ординаты.
Рассмотрим I участок DЕ:
;
Рассмотрим II участок CD:
;
Рассмотрим III участок BС:
;
Рассмотрим IV участок AВ:
;
кН·м.
Расчетная схема вала и эпюра крутящего момента приведена на рисунке 7.
2 . Устанавливаем допускаемое касательное напряжение по III теории прочности
.
Подставляя числовые значения, получим:
МПа.
Исходя из условия прочности при кручении:
,
определяем диаметр вала наиболее нагруженного участка, учитывая, что полярный момент сопротивления равен:
.
В итоге получаем следующую зависимость:
.
Подставляя числовые значения, получим:
Согласно ГОСТ 6636-69, принимаем следующие значение диаметра рассчитываемого вала:
d = 560 мм.
Вычертим эскиз вала (рисунок 8)

. Устанавливаем допускаемое касательное напряжение по III теории прочности
.
Подставляя числовые значения, получим:
МПа.
Исходя из условия прочности при кручении:
,
определяем диаметр вала наиболее нагруженного участка, учитывая, что полярный момент сопротивления равен:
.
В итоге получаем следующую зависимость:
.
Подставляя числовые значения, получим:
Согласно ГОСТ 6636-69, принимаем следующие значение диаметра рассчитываемого вала:
d = 560 мм.
Вычертим эскиз вала (рисунок 8)