Задача 4. Кручение стержней с круглым сечением

Произвести расчет стального вала (рис. 17). Данные к задаче приведены в табл. 4.

План решения задачи:

1) построить эпюры крутящих моментов;

2) определить диаметр вала из расчета на прочность и округлить его до нормального размера (считать [τ_К]=100 МПа);

3) определить диаметр вала из расчета на допускаемый угол

закручивания (принять [θ]=2⁰ на один погонный метр);

4) построить эпюру углов закручивания.

Таблица 4

Данные к задаче 4

Рис. 17. Схемы к задаче 4

Вопросы для самоконтроля

1. При какой нагрузке на брус получается деформация, называемая кручением?

2. Какая зависимость существует между модулями упругости G и Е?

3. Что называется крутящим моментом?

4. Как распределяются касательные напряжения по площади круглого сечения при кручении?

5. Как выражаются касательные напряжения при кручении через величину крутящего момента?

6. Как определяются относительный и абсолютный углы закручивания вала?

7. Какая существует дифференциально-интегральная зависимость между τ, М_к, φ, θ?

8. В чем состоит расчет на прочность и жесткость валов?

9. Что такое момент сопротивления сечения при кручении? В чем состоит условие прочности?

10. Как найти диаметр сечения вала, удовлетворяющего условиям прочности и жесткости?

11. Как формулируется закон Гука при сдвиге?