Федеральное агентство по рыболовству
Скачать 3.6 Mb.
|
5. КРУЧЕНИЕПовторить теоретический материал: – определение крутящих моментов в стержнях; – касательные напряжения в стержнях круглого поперечного сечения; – определение углов закручивания в стержнях круглого поперечного сечения; – жесткость при кручении; – проверка прочности и жесткости при кручении; – расчет цилиндрических винтовых пружин. Таблица 4.3
Основные расчетные формулы: Наибольшие касательные напряжения в поперечных сечениях круглого стержня при кручении: = , где Mк — крутящий момент в поперечном сечении стержня; Wp — полярный момент сопротивления поперечного сечения стержня. Угол закручивания на участке между двумя сечениями, в пределах которого крутящий момент и диаметр стержня не изменяются: = , где Mк — крутящий момент в поперечных сечениях на участке стержня; l — длина участка стержня; G — модуль упругости материала стержня при сдвиге; Jp — полярный момент инерции поперечных сечений на участке стержня. Полярный момент инерции поперечного сечения круглого стержня: Jp = , где d — диаметр стержня. Полярный момент сопротивления поперечного сечения круглого стержня: Wp = = , где d — диаметр стержня. Условие прочности при кручении: max [], где max — максимальные касательные напряжения в поперечных сечениях стержня; [] — допускаемые касательные напряжения. Условие жесткости при кручении: max [], где max — максимальный относительный угол закручивания в поперечных сечениях стержня; [] — допускаемый относительный (погонный) угол закручивания. Относительный (погонный) угол закручивания на участке между двумя сечениями, в пределах которого крутящий момент и диаметр стержня не изменяются: = , где Mк — крутящий момент в поперечных сечениях на участке стержня; G — модуль упругости материала стержня при сдвиге; Jp — полярный момент инерции поперечных сечений на участке стержня. Наибольшие касательные напряжения в витках цилиндрической винтовой пружины, которая растягивается или сжимается силой P: max = , где D — средний диаметр пружины; d — диаметр проволоки пружины. Удлинение или осадка цилиндрической винтовой пружины, которая растягивается или сжимается силой P: = , где D — средний диаметр пружины; d — диаметр проволоки пружины; n — число витков пружины; G — модуль упругости материала пружины при сдвиге. Для вала переменного сечения, варианты которого приведены в табл. 5.2 требуется Вычислить в поперечных сечениях крутящие моменты и построить в выбранном масштабе их эпюру. Из условия прочности определить требуемый диаметр сечения D. Определить касательные напряжения и построить в выбранном масштабе их эпюру. Вычислить углы закручивания сечений вала и построить в выбранном масштабе их эпюру. Исходные данные приведены в табл. 5.1. Материал стержня — сталь с модулем упругости при сдвиге G = 0,8105 МПа. Таблица 5.1
|