8. Назовите внутренние силовые факторы, возникающие в поперечном сечении бруса при кручении.

Кручением называется нагружение, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор — крутящий момент.

Раскройте сущность расчёта по определению нагрузочной способности.

Суть расчёта по определению нагрузочной способности состоит в нахождении максимального крутящего момента

Решите задачу: для заданного бруса круглого сечения построить эпюру крутящих моментов. Для материала бруса (Сталь 3) принять [τ] = = 70 МПа.

а = b = c = 1,5 м; P₁ = 2,5 кВт; P₂ = 3,0 кВт; P₃ = 3,5 кВт

Спроектируйте вал из условия прочности.

9. Дайте определение полярному моменту инерции.

Полярным моментом инерции сечения относительно некоторой точки (полюса) называется взятая по всей площади сумма произ­ведений элементарных площадок на квадрат их расстояния до этой точки:

где р — расстояние до полюса (центра поворота) (рис. 25.1).

Объясните физический смысл этой величины.

Поскольку

получим: полярный момент инерции сечения равен сумме осевых:

Осевые моменты инерции характеризуют сопротивление сече­ния повороту относительно соответствующей оси.

Полярный момент инерция характеризует сопротивление сече­ния повороту вокруг полюса (начала координат). Единицы измере­ния моментов инерции: м⁴; см⁴; мм⁴.

Решите задачу: для заданного бруса круглого сечения построить эпюру крутящих моментов. Для материала бруса (Сталь 3) принять [τ] =

= 70 МПа.

а = b = c = 1,1 м; P₁ = 2,1 кВт; P₂ = 2,6 кВт; P₃ = 3,1 кВт

Спроектируйте вал из условия прочности.

10. Дайте определение правилу определения знаков крутящего момента.

К рутящий момент считаем положительным, если моменты внешних пар сил направлены по часовой стрелке, в этом случае мо­мент внутренних сил упругости направлен против часовой стрелки

Изложите условия прочности и жёсткости при кручении.

Условие прочности при кручении

Разрушение бруса при кручении происходит с поверхности, при расчете на прочность используют условие прочности

где [τ_к] — допускаемое напряжение кручения.

Условие жесткости при кручении можно записать в виде

где φ_o — относительный угол закручивания, φ_о = φ/l; [φ_о] ≈ 1град/м = 0,02рад/м — допускаемый относительный угол закручивания.

Решите задачу: для заданного бруса круглого сечения построить эпюру крутящих моментов. Для материала бруса (Сталь 3) принять [τ] =

= 70 МПа.

а = b = c = 1,3 м; P₁ = 2,3 кВт; P₂ = 2,8 кВт; P₃ = 3,3 кВт

Спроектируйте вал из условия прочности.

11. Назовите напряжение, которое возникает в поперечном сечении бруса при кручении.

При кручении в поперечном сечении бруса возникает касательное напряжение.

Раскройте сущность проектировочных расчётов при кручении.

Проектировочный расчет — определяется диаметр бруса (вала) в опасном сечении:

Откуда

Решите задачу: для заданного бруса круглого сечения построить эпюру крутящих моментов. Для материала бруса (Сталь 3) принять [τ] =

= 70 МПа.

а = b = c = 1,7 м; P₁ = 2,7 кВт; P₂ = 3,2 кВт; P₃ = 3,7 кВт

Спроектируйте вал из условия прочности.