Расчет вала на кручение К валу постоянного поперечного сечения

Определим величину момента М4 из условия статического равновесия
Mz=0; M1+M2+M3-M4=0;
M4=M1+M2+M3=15,4 кНм
Построим эпюру крутящих моментов и применением метода сечений, для этого рассмотрим три сечения
Mz=0; M4-Mк1=0;
Mк1=M4=15,4 кНм
Mz=0; M4-M3-Mк2=0;
Mк2=M4-M3=9,8 кНм
3-3
Mz=0; M4-M3-M2-Mк3=0;
Mк3=M4-M3-M2=5,3 кНм
Строим эпюру крутящих моментов
Определяем величину максимального крутящего момента
Ммах = 15,4 кНм
Определим диаметр вала сплошного круглого сечения из условия прочности на кручение
τмах≤[τ]
τмах=MмахWρ,
Wρ=π∙d316
d3=16∙Mмахπ∙[τ],
d=316∙Mмахπ∙[τ]=316∙154003,14∙80∙106=99,3∙10-3м=99,3мм
Округляем до величины d=100 мм
Площадь поперечного сечения равна
A=π∙d24=3,14∙10024=7850 мм2
Определим размеры поперечных кольцевого сечения вала
Wρ=π∙D3161-α4
D=316∙Mмахπ∙[τ]∙1-α4=316∙154003,14∙80∙106∙1-0,84=118,4∙10-3м=118,4 мм
Площадь поперечного сечения равна
A=π∙D241-α4=3,14∙118,4241-0,84=3961 мм2
Определим размеры поперечных прямоугольного сечения вала
Для прямоугольных сечений, когда h > b, значение момента сопротивления крутящему моменту и момента инерции при кручении можно определить по следующим формулам:
Wk = αhb2 
где приближенное значение безразмерных коэффициента α можно определить по следующей таблице:
Таблица 1