На стальном валу постоянного по длине сплошного поперечного сечения, который вращается равномерно с угловой скоростью ω, установлены три шкива. К одному из шкивов подводится мощность N1, с помощью двух других шкивов мощность передается на рабочие органы машины, при этом известна мощность N2. Расстояние между шкивами равно l. Допускаемое напряжение для материала вала [τ] =40 МПа, допускаемый относительный угол закручивания [θ] =0,02 рад/м. Поперечное сечение вала – круг. Используя исходные данные к задаче, определить крутящие моменты, построить эпюру крутящих моментов, определить диаметр вала из условий прочности и жесткости. Приняв из расчетов диаметр вала, вычислить полный угол закручивания вала. Модуль сдвига для стали G = 80 000 МПа.

  • M2= Нм.
  • В результате диаметр d вала из условия прочности и жесткости равен
    мм.
  • Вычислим диаметр вала из условий прочности и жесткости:
    Расчетный диаметр вала из условия прочности (ответ округлите до целого числа)
    d=
    мм.
  • Вычисляем вращающие моменты, приложенные к валу:
    M1= Нм
  • Мощность, передаваемая третьим шкивом, равна
    P3= кВт.
  • Неизвестный по величине момент М3 находим из условия равновесия вала. При равномерном вращении сумма вращающих моментов, действующих на вал, равна нулю. Откуда M3=
    Нм.
  • Полный угол закручивания вала равен (округлить до тысячных)
    рад
  • При найденном диаметре вала определяем углы закручивания отдельных участков вала и полный угол закручивания.
    Вычислим полярный момент инерции сечения вала (округлите до целого числа)
    см^4
  • Разбиваем вал на участки и определяем крутящие моменты МK в сечении вала на каждом из участков. Границами участков вала будут сечения, в которых действуют внешние моменты М1, М2 и М3 , а также границы вала. В нашем случае вал делим на три участка: первый – от левой границы вала до сечения, где приложен момент М1, второй – между сечениями, где приложены М1 и М2, третий - между сечениями, где приложены М2 и М3.
    По правилу знаков условимся считать крутящий момент МК в сечении вала положительным, если при взгляде со стороны рассматриваемого сечения (т. е. со стороны отброшенной части) внешние моменты поворачивают оставшуюся часть вала по часовой стрелке, и отрицательным, если наоборот, (т. е. при взгляде на сечение со стороны отброшенной части внешние моменты, направленные по ходу часовой стрелки, будем считать положительными, а направленные против
    хода часовой стрелки – отрицательными). Построим эпюру крутящих моментов.
    Правильная эпюра показана на рисунке под номером
    .
  • Расчетный диаметр вала из условия жесткости (ответ округлите до целого числа мм):
    d= мм.
Для просмотра статистики ответов нужно залогиниться.