Стальной вал трубчатого сечения равномерно вращается со скоростью n об/мин. и находится...

Стальной вал трубчатого сечения равномерно вращается со скоростью n об/мин. и находится под действием 4-х скручивающих внешних моментов, соответствующих передаваемым мощностям N0, N1, N2, N3.

Требуется:

1. Определить скручиваемые моменты M0, M1, M2, M3.

2. Построить эпюру крутящих моментов MK.

3. Определить наружный D и внутренний d диаметры полого вала (α=d/D) из условия прочности по заданному допускаемому напряжению [τ] и из условия жёсткости, если допускаемый относительный угол закручивания [θ] = 0,25° на погонный метр (из двух полученных значений принять наибольший диаметр).

4. Построить эпюру углов закручивания, приняв левый торец вала за неподвижный.

5. Исследовать напряжённое состояние элемента, расположенного на поверхности вала в окрестности точек первого участка.

* Методические указания к решению задачи:

1. Вычертить в масштабе схему заданного вала.

2. Скручивающие моменты вычислять по формуле М = 9550*N/n, Нм.

3. Вычертить эпюры крутящихся моментов MK и углов закручивания φ обязательно под схемой вала.

4. При выполнении пятого пункта необходимо:

a) Выделить элементарный параллелепипед и определить касательные напряжения на гранях, совпадающих с поперечными и осевыми сечениями.

б) Изобразить плоский элемент, определить положение главных площадок, найти главные нормальные напряжения и показать их на чертеже.