Определяем полный угол закручивания полого вала

Строим эпюры напряжений в опасном сечении полого вала

 

, ,

где см4.

Закон распределения напряжений линейный, так как координата входит в первой степени.

Напряжения на внутренней поверхности ( см)

кН/см2 МПа.

Напряжения на наружной поверхности ( см)

кН/см2 МПа.

По результатам выполненных вычислений строим эпюру (рис. 2.6).

 

Рис. 2.6.

 

 

 

Определяем угол закручивания на каждом из участков вала по формуле

,

где – угол закручивания вала на i-м участке; Мкрi – крутящий момент на i-м участке; – длина i-го участка; GJρ – жесткость участка.

Полный угол закручивания находим из формулы

,

где n – количество участков.

Поскольку участок вала 1-2 не загружен крутящим моментом, здесь угол поворота равен 0 и сечение 2 примем за неподвижное сечение.

Участок 2-3

.

Участок 3-4

.

Участок 4-5

.

Участок 5-6

, т.к. .

Таким образом, полный угол закручивания вала будет равен

Эпюра углов закручивания вала приведена на рис. 2.5. Значения углов закручивания вала в сечениях 1, 2, 3, 4, 5 определяем путем алгебраического суммирования.

(условно неподвижное сечение);

;

рад;

рад;

рад;

.