Кручение Для стального вала (рис 5) построить эпюру крутящих моментов

Определяем мощности и внешние скручивающие моменты на ведомых шкивах.
Р2 =0,5Р1 = 0,5·20 =10 кВт; Р3 =0,3Р1= 0,3·20 =6,0 кВт; Р4 =0,2Р1= 0,2·20 = 4,0 кВт.
М1 = Р1/ω = 20·103/50 = 400 Н·м; М2 = Р2/ω = 10·103/50 = 200 Н·м;
М3 = Р3/ω = 6,0·103/50 = 120 Н·м; М4 = Р4/ω = 4,0·103/50 = 80 Н·м.
Разбиваем длину вала на три участка: I, II, III и применяя метод сечений находим на каждом из участков внутренние крутящие моменты. Рассмотрение начинаем с крайнего левого участка.
МК1 = - М4 = - 80 Н·м; МК2 = - М4 - М2 = -80 - 200 = - 280 Н·м;
МК3 = - М4 - М2 - М3 = -80 - 200 -120 = - 400 Н·м . По полученным результатам строим эпюру внутренних крутящих моментов.
Определяем диаметры валов на каждом участке из условия прочности при чистом кручении.
Условие прочности при кручении имеет следующий вид:
τmax = МК/WP ≤ [кр], где WP - полярный момент сопротивления сечения.
Для круга он определяется по формуле: WP = π·d3/16. Подставляя эту формулу в условие прочности и решая относительно диаметра d, получим:
d ≥ (16·МК/π·[кр])1/3. Тогда:
d1 ≥ (16·80/3,14·30·106)1/3 = 23,9·10-3 м = 24,0 мм, округляя в большую сторону, принимаем d1 = 17,0 мм