Требуется определить внешние скручивающие моменты и уравновешивающий момент М0

Определение внешних скручивающих моментов и уравновешивающего момента М0
М1 = Р1/ω = 2,4·103/25 = 96,0 Н·м,
М2 = Р2/ω = 2,9·103/25 = 116,0 Н·м,
М3 = Р3/ω = 3,4·103/25 = 136,0 Н·м.
Уравновешивающий момент находим из условия равновесия вала относительно его продольной оси, он равен: М0 = М1 + М2 + М3 = 96,0 + 116,0 + 136,0 = 348 Н·м.
2. Построение эпюры крутящих моментов.
Разбиваем вал на 5-ть участков: 0-1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5. Применив метод сечений и рассматривая равновесие отсеченной части вала, находим внутренние крутящие моменты.
Участок 0-1: МК0-1 = 0,
Участок 1- 2: МК1-2 = М2 = 116,0 Н·м,
Участок 2- 3: МК2-3 = М2 + М3 = 116,0 + 136,0 = 252 Н·м,
Участок 3- 4: МК3-4 = М2 + М3 - М0 = 252 - 348 = - 96,0 Н·м,
Участок 4- 5: МК4-5 = М2 + М3 - М0 + М1 = - 96,0 + 96,0 = 0 . По полученным результатам строим эпюру крутящих моментов МК.
3. Определение диаметра вала.
3.1 Из условия прочности
Условие прочности имеет при кручении вид: τmax = Мmax/Wp ≤[τ] , где для круглого сплошного сечения полярный момент сопротивления равен: Wp = π·d3/16.
Из эпюры видно, что Мmax = МК2-3 = 252 Н·м, [τ] = 30 H/мм2 = 30 МПа.
Из условия прочности находим: Wp = π·d3/16 = Мmax/[τ], отсюда диаметр вала:
d ≥ (16·Мmax/π·[τ])1/3 = (16·252·103/3,14·30) 1/3 = 34,98 мм = 35,0 мм.
3.2 Из условия жесткости.
Определяем наибольший относительный угол закручивания