1. br/>
Таблиця 4.1
Зовнішній момент, кН? мДіаметр вала на участкеДліна ділянки, мT1T2T3T4d1d2d3d4l1l2l3l430-400-102dd2dd0, 50,30,30,4
В
Рішення
.1 Побудова епюри крутних моментів
Розділимо вал на ділянки (в даному випадку таких ділянок три). Застосовуючи метод перерізів, визначаємо крутний момент на кожній ділянці валу:
кН? м;
кН? м;
кН? м.
На рис. 4.2 представлені перерізу валу і епюра крутних моментів. br/>В
.2 Обчислення діаметра валу
Умова міцності при крученні має вигляд:
.
Максимальні дотичні напруження на ділянці обчислюються за формулою:
,
де - полярний момент опору перерізу.
Визначимо найбільші дотичні напруження на кожній ділянці:
кПа;
кПа;
кПа;
кПа.
, отже, розрахунок ведемо по III ділянці.
Умова міцності прийме вигляд:
;.
м; м.
Умова жорсткості при крученні має вигляд:
В
Відносний кут закручування на ділянці обчислюється за формулою:
,
де - полярний момент інерції перерізу; - модуль зсуву; для сталі МПа ([1], с.46).
Визначимо значення відносного кута закручування на кожній ділянці валу:
;
;
;
.
ділянка має найбільший відносний кут закручування.
Умова жорсткості запишемо для III ділянки:
;.
Допустимий відносний кут закручування [?], заданий в градусах на метр довжини, необхідно виразити в радіанах на метр довжини валу:
В°/м.
м; м.
Приймаються м, отже, м, м, м, м.
.3 Побудова епюри кутів повороту
Для побудови епюри кутів повороту перерізів визначимо кути повороту на ділянках валу:
.
радий;
радий;
радий;
радий.
Так як защемлення перетин валу не повертається, то епюру кутів поворотів починаємо будувати з лівої (защемленного) кінця валу (рис. 4.2).
;
радий;
радий;
радий;
радий.
5. Вигин
Для сталевої балки, завантаженої за даними табл. 5.1:
побудувати епюри поперечних сил і згинальних моментів;
підібрати розміри балки зазначеного профілю з умови міцності за нормальними напруженням;
перевірити вибраного перетин по дотичним напруженням;
для зазначеного перерізу побудувати епюри нормальних і дотичних напружень;
визначити прогин або кут повороту балки в зазначеному перерізі.
Розрахункова схема балки представлена ​​на рис. 5.1. br/>
Таблиця 5.1
Розміщення опорРаспределенние навантаження, кН/мТіп січі-ніяСіли, кНМоменти, кН? мДліни...
