Расчёт вала на кручение. К валу постоянного сечения, изготовленному из Ст.5, приложены вращающие моменты, как

Расчёт вала на кручение. К валу постоянного сечения, изготовленному из Ст.5, приложены вращающие моменты, как показано на рисунке. Требуется: 1)определить неизвестные вращающие моменты из условия равновесия; 2)определить крутящие моменты Мкр в сечениях вала и построить их эпюру; 3)определить диаметр вала сплошного сечения из условия прочности на кручение. Полученный результат округлить согласно ГОСТ; 4)определить размеры поперечных сечений круглого, кольцевого и прямоугольного валов. Полученный результат округлить согласно ГОСТ; 5)дать заключение об экономичности сечения; 6)определить углы закручивания круглого сплошного вала и построить их эпюру; 7)проверит жёсткость вала. Таблица 3. № п/п Длина участков, м Вращающие моменты, кНм а b c М1 М2 М3 5 0,31 0,72 0,37 5,2 4,1 6,2 0,6 2,5 0,8 Рис.3 Деформация кручения.

1.Определим неизвестный вращающий момент.

Направление момента М4 – противоположно, указанному на рисунке.
2.Определяем крутящие моменты по участкам вала. (Слева направо).
Строим эпюру крутящих моментов.
3.Диаметр вала круглого сплошного сечения из расчёта на прочность.
Площадь поперечного сечения сплошного вала:
По ГОСТ 12080-66, принимаем:
4.Диаметр вала кольцевого сечения из расчёта на прочность.
Площадь поперечного сечения кольцевого вала:
По ГОСТ 12080-66, принимаем:
5.Диаметр вала прямоугольного сечения:
Таблица 4
h/b 1,0 1,2 1,4 1,5 1,6 1,75 1,8 2,0 2,5 3,0
0,208 0,219 0,228 0,231 0,234 0,238 0,240 0,246 0,258 0,267
Для соотношения hc/bc=2,5:

6.Диаметр вала из условия жёсткости:
По ГОСТ 6688-91, принимаем:
7.Из рассчитанных сечений наиболее экономичным является кольцевое сечение, которое в 1,88 раза легче круглого сечения и в 2,7 раза легче прямоугольного сечения.

8.Определение углов закручивания:
Находим углы закручивания поперечных сечений А, В, С, D и строим эпюру углов закручивания.

На участке «АВ».
На участке «ВС».
На участке «СD».

Угол закручивания в точке «А» - равен нулю.

9.Проверка условия жёсткости:
Вывод: Определены крутящие моменты по участкам вала, построены эпюры крутящих моментов и углов закручивания вала