Логотип Автор24реферат
Заказать работу
%
уникальность
не проверялась
Решение задач на тему:

К стальному валу с круглым поперечным сечением приложены внешние скручивающие моменты M1

уникальность
не проверялась
Аа
1798 символов
Категория
Сопротивление материалов
Решение задач
К стальному валу с круглым поперечным сечением приложены внешние скручивающие моменты M1 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

К стальному валу с круглым поперечным сечением приложены внешние скручивающие моменты M1, M2, М3 и М4. Требуется: Построить эпюру крутящих моментов МХ. При заданном значении допускаемого касательного напряжения [τ] определить диаметр вала d из расчета на прочность. Построить эпюру углов закручивания φ. Вычислить наибольший относительный угол закручивания Θmax. Числовые данные для расчета: a=1,1 м; b=1,1 м; с=1,1 м; М1=2,1 кН·м; М2=1,1 кН·м; М3=2,1 кН·м; М4=1,1 кН·м; [τ]=35 МПа. Модуль сдвига G=0,8·105 МПа.

Ответ

d=9 см, θmax=0,0083 радм

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
Из условия равновесия определим крутящие моменты в сечениях вала. Вал имеет четыре участка.
center911500
Участок АВ, 0≤х1≤a=1,1м
MХ1=M1-M2-M3-M4=2,1-1,1-2,1-1,1=-2,2 кН∙м
Участок ВС, 0≤х2≤b=1,1м
MХ2=-M2-M3-M4=-1,1-2,1-1,1=-4,3 кН∙м
Участок СD, 0≤х3≤c=1,1м
MХ3=-M3-M4=-2,1-1,1=-3,2 кН∙м
Участок DE, 0≤х4≤a=1,1м
MХ4=-M4=-1,1 кН∙м
По эпюре крутящих моментов определим, что для опасного сечения |Mx, max|=4,3 кН·м.
Найдем диаметр вала из условия прочности:
τmax=Mx,maxWp=16 Mx,maxπd3≤τ
d≥316∙Mx, maxπ∙τ=316∙4,3∙1033,14∙35∙106=0,086 м=86 мм
Принимаем с учетом округления d=90 мм=9 см.
Вычисляем полярный момент инерции для круглого поперечного сечения
Ip=πd432=3,14∙(9)432=644 cм4
Вычислим углы закручивания поперечных сечений, начиная с левого конца вала (угол закручивания в жесткой заделке отсутствует, поэтому сечение вала на опоре не поворачивается):
φА=0,0000;
φВ=φА+Mx1∙aG∙Ip=0,000+(-2,2)∙103∙1,10,8∙1011∙644∙10-8=-0,0047 рад
φС=φВ+Mx2∙bG∙Ip=-0,0047+(-4,3)∙103∙1,10,8∙1011∙644∙10-8=-0,0139 рад
φD=φC+Mx3∙cG∙Ip=-0,0139+(-3,2)∙103∙1,10,8∙1011∙644∙10-8=-0,0207рад
φE=φD+Mx4∙aG∙Ip=-0,0207+(-1,1)∙103∙1,10,8∙1011∙644∙10-8=-0,0230рад
Максимальный относительный угол закручивания определяем по формуле:
θmax=|Mx,max|G∙Ip=4,3∙1030,8∙1011∙644∙10-8=0,0083 радм
Ответ:
d=9 см,
θmax=0,0083 радм
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Автор24, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше решений задач по сопротивлению материалов:

Определить коэффициент запаса прочности статически неопределимого бруса

3621 символов
Сопротивление материалов
Решение задач

Обратный метод решения пространственной задачи теории упругости

4791 символов
Сопротивление материалов
Решение задач
Все Решенные задачи по сопротивлению материалов
Закажи решение задач
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Узнать стоимость», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.