Задача 2.3. Расчет на прочность и жесткость вала круглого поперечного сечения

Стальной вал круглого поперечного сечения нагружен системой крутящих моментов (схему вала и значения нагрузок взять из КР №1, задача 1.2). Подобрать из условия прочности допускаемый диаметр вала [ d ]. Проверить выполнение условия жесткости. Спроектировать брус равного сопротивления и провести обоснование его экономичности. Исходные данные – в табл. 2.2.

План решения

1. Используя эпюру крутящего момента М_z (задача 1.2), подобрать из условия прочности допускаемый диаметр вала [ d ].

2. Построить эпюру абсолютных углов закручивания φ и проверить выполнение условия жесткости по абсолютным углам закручивания ([ φ ] = 1°, G = МПа).

3. Спроектировать вал равного сопротивления и вычертить его в масштабе.

4. Сравнить по экономичности спроектированный Вами равнопрочный вал и вал заданной формы.

Таблица 2.3. Исходные данные вариантов

1. Варианты схем	2. Варианты материалов	3. Варианты коэффициентов запаса
№ вар.	№ вар.	Материал	, МПа	№ вар.
		Сталь 40			1, 8
		Сталь 50Г			2, 0
		Сталь 5			1, 5
		Сталь 30ХМ			1, 9
		Сталь 45Х			2, 0
		Сталь 3			1, 3
		Сталь 12ХН3А			1, 7
		Сталь 40Х			1, 4
		Сталь 45			2, 0
		Сталь 20Х			1, 6