При расчете валов в ряде случаев величины внешних скручивающих моментов определяются по величине потребляемой мощности и по скорости вращения вала.
Из физики известно, что , .
Тогда, если мощность выражена в кгс·мc, .
Если мощность задана в лошадиных силах, то .
Если мощность задана в киловаттах, то учитывая, что , получим
.
Привести пример построения эпюры крутящих моментов.
Каждая ордината эпюры крутящих моментов в принятом масштабе равна величине крутящего момента, действующего в том поперечном сечении бруса, которому соответствует эта ордината. В сечении, в котором к брусу приложен внешний скручивающий момент, ордината эпюры изменяется скачкообразно на величину этого момента.
Нужно иметь в виду, что на прочность и жесткость знак крутящего момента не оказывает никакого значения.
; ; ; .
.
Какие существуют зависимости между деформациями сдвига и кручения?
Установлено, что во всех точках круглого бруса при кручении создается напряженное состояние чистого сдвига, т.е. на всех гранях элементарного параллелепипеда, выделенного из элемента бруса, нормальные напряжения отсутствуют.
|
|
В поперечных сечениях бруса при кручении возникают касательные напряжения, направление которых в каждой точке перпендикулярно к радиусу, а величина прямо пропорциональна расстоянию точки от центра.
Величина этих напряжений, на основании закона Гука при сдвиге, равна:
, где - относительный угол закручивания, - расстояние от точки до центра.
По какой формуле вычисляются касательные напряжения при кручении?
Наибольшее касательное напряжение, возникающее в непосредственной близости к наружной боковой поверхности бруса, определится по формуле:
, где - полярный момент инерции сечения, - полярный момент сопротивления сечения.