Расчет валов на прочность и жесткость при кручении

Кручение – такой вид нагружения, когда в попереч.сечениях бруса возникает только крутящий момент. Условие прочности при кручении: τ_max=М_к/Wp ≤ [τ], где Wp=Ip/r_max=πd³/16 – полярный момент сопротивления поперечного сечения, [τ]=τ_z/n – доп. касат. напряжение, n – коэфф. запаса. τ_max=σ/2. Из условий прочности на кручение определяем min диаметр вала: d≥⁽³⁾√(Мк/0,2[τ]), где [τ]=10…20 МПа. Расчет на жесткость: φ=М_kil_i/GI_p≤[φ], где φ - угол закручивания вала (рад); Мк – крутящий момент; G - модуль упругости II рода, характ. жесткость при кручении; l – длина закручиваемого участка вала; Ip=πd⁴/32 - полярный момент инерции сечения вала. Если вал ступенчатый и нагружен несколькими Мк, то угол φ определяют по участкам и затем суммируют.