Задача 9.
Кручение валов круглого поперечного сечения
Вал круглого поперечного сечения нагружен системой внешних скручивающих моментов. Для заданного вала построить эпюру крутящих моментов, подобрать диаметр вала из условия прочности и жесткости и определить углы поворота характерных сечений.
В расчетах принять 
Содержание и порядок выполнения работы
1. Вычертить в масштабе схему вала с указанием численных значений размеров и нагрузок.
2. Из условия равновесия определить величину и направление незаданного скручивающего момента 
3. Построить эпюру крутящего момента 
4. Из условия прочности и жесткости вала подобрать его диаметр d.
5. Построить эпюру углов закручивания, приняв за неподвижное
левое торцевое сечение вала.
Исходные данные
Размеры, м | Внешние моменты, кНм | Допускаемое напряжение, МПа | Допускаемый угол закручивания, град/м | Номер схемы | ||||||
a | b | c |
|
|
|
|
|
|
| |
0,8 | 0,7 | 0,5 | 1 | 0,8 | 2 | - | 0,6 | 70 | 0,3 | Х |
Рисунок 9.1 – Схема к задаче
Решение
Задача 9 относится к расчетам на прочность и жесткость при деформации кручения. При действии на вал скручивающих нагрузок в его поперечных сечениях возникает только одно внутреннее усилие –крутящий момент 
. При решении этой задачи для определения крутящего момента необходимо применить метод сечений.
. Для этого составим уравнение равновесия – сумму моментов относительно оси вала. 
(отрицательное значение полученного момента означает, что момент 
направлен в противоположном направлении, указанному на рисунке 9.1)
Построим эпюру крутящих моментов
. Для этого разделим вал на участки (рисунок 9.6). Границей участка является точка приложения внешнего скручивающего момента. Заданный вал имеет 4 участка. Для определения крутящего момента на каждом участке применим метод сечений. 1 участок (рисунок 9.2)
Запишем уравнение равновесия для первого участка
Рисунок 9.6 – Эпюра крутящего момента и углов закручивания
Задача 10.
Расчет на прочность двухопорной балки
Для данной балки из условия прочности подобрать номер двутавра.
Содержание и порядок выполнения работы
1. Вычертить в масштабе схему балки с указанием численных значений заданных величин.
2. Составить уравнения поперечных сил �� и изгибающих моментов �� по участкам балки и построить их эпюры.
3. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать двутавровое сечение по ГОСТ 8239-89 
Исходные данные
|
|
|
|
|
|
| схема |
0,3 | 0,2 | 0,1 | 8 | 6 | 16 | 10 | Х |
кН/м
кН
кНм
Рисунок 10.1 – Схема балки
Находим размеры, необходимые для расчёта балки :
