6080

Кручение. Понятие о крутящем моменте, внешних нагрузках, вызывающих кручение

Реферат

Архитектура, проектирование и строительство

Кручение. Понятие о крутящем моменте, внешних нагрузках, вызывающих кручение Под кручением понимается такой вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникает единственный силовой фактор - крутящий момент Мк. Стержни, работающи...

Русский

2012-12-28

64 KB

15 чел.

Кручение. Понятие о крутящем моменте, внешних нагрузках, вызывающих кручение

Под кручением понимается такой вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникает единственный силовой фактор – крутящий момент Мк. Стержни, работающие на кручение, называют валами.

Кручение возникает под действием внешних моментов (пар сил), действующих в плоскостях, перпендикулярных продольной оси вала. Внешние моменты передаются на вал в местах посадки на него шкивов, зубчатых колес, турбин и т.п.

Часто в технических задачах известны мощность, передаваемая валом, и число оборотов вала. По этим данным может быть вычислен скручивающий внешний момент:      

,    где  ,

или   .

где N – мощность выражена в ваттах, n (об/мин).

Внутренние силовые факторы, эпюра крутящих моментов

Для определения крутящих моментов, возникающих в поперечных сечениях вала под действием внешних скручивающих моментов, применяют метод сечений.

Примем следующее правило знаков при анализе крутящих моментов в сечении: крутящий момент в сечении а-а будем считать положительным, если при взгляде со стороны внешней нормали к сечению скручивающий момент вращает отсеченную часть по часовой стрелке. На рис.5.1 изображен вал, защемленный одним концом и нагруженный на свободном конце внешним моментов М, который вращает отсеченную часть  по часовой стрелке.

Следовательно, согласно принятому правилу знаков, крутящий момент Мк в сечении а-а будет положительным.

При действии на отсеченную часть нескольких внешних моментов, крутящий момент в сечении находится как алгебраическая сумма внешних скручивающих моментов, действующих по одну сторону от сечения.

Для того чтобы судить о характере распределения крутящих моментов по длине вала, строят эпюру этих силовых факторов.

Для упрощения внешние моменты будем условно обозначать в виде двух кружков, соединенных линией. Кружок с точкой обозначает силу, направленную на наблюдателя, с крестиком – от наб-людателя (Рис.5.2а).

Поясним пос-троение эпюры крутящих моментов на следующем примере: рассмотрим вал АЕ (рис.5.2б), опирающийся на подшипники и нагруженный в сечениях А, В, С, D, Е сосредоточенным  крутящими момен-тами, а на участке СD – распределенным крутящим моментом (m). Вал под действием указанных моментов находится в равновесии.

Проведем сече-ние а-а на участке АВ. Из условия равновесия левой от сечения части получаем Мк=200 Нм.

В сечении в-в на участке ВС  Мк= 200 – 400 = - 200 Нм.

В сечении с-с на участке CD  Мк= 200 – 400 – 600 + 100z,   м.

При       z=0  Мк= - 800 Нм, при   z=1 м  Мк= - 700 Нм.

В сечении d-d на участке DE Мк= 200 – 400 – 600 + 100 + 200 = - 500 Нм.

Эпюра крутящих моментов имеет форму прямоугольников, за исключением участка, на котором приложен распределенный крутящий момент. Следует отметить, что в том сечении, где имеется сосредоточенный крутящий момент, ордината эпюры скачкообразно изменяется на величину приложенного здесь момента.


М

а

Z

У

Х

Рис.5.1

М

М

b

2

d

d

с

с

b

а

а

М

Мк

а)

2

/2

М5=500 Нм

М4=200 Нм

500

Е

0,335

z

m=100Hм/м

      с

d

D

С

В

А

(град)

0,251

0,067

1

700

Мк,

Нм

0,5м

d

с

b

b

а

а

200

М1=200 Нм

М2=400 Нм

200

800

2

3

4

М3=600 Нм

б)

Рис.5.2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15608. ДИХОТОМИЯ «ФИЛОСОФИЯ – МАТЕМАТИКА» 69.11 KB
  ДИХОТОМИЯ ФИЛОСОФИЯ – МАТЕМАТИКА Рассматривая соотношение философии и математики в философии математики выделяют ряд общих моментов. –Философия и математика самые древние формы научного познания. –Описывают предельное и универсальное абстрагируясь от р...
15610. СОВРЕМЕННАЯ АКТУАЛЬНАЯ ФИЛОСОФИЯ 238.92 KB
  СОВРЕМЕННАЯ АКТУАЛЬНАЯ ФИЛОСОФИЯ Кризис охвативший человечество является системным и глобальным. Наибольшей угрозой для человечества является угроза изменения климата. Согласно выводам 4го доклада комиссии ООН IPCC2 по изменению климата следует ожидать в будущ...
15611. ПРОБЛЕМА НАЦИОНАЛЬНОЙ ИДЕНТИЧНОСТИ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ: СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЙ АСПЕКТ 39.5 KB
  ПРОБЛЕМА НАЦИОНАЛЬНОЙ ИДЕНТИЧНОСТИ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ: СОЦИАЛЬНОФИЛОСОФСКИЙ АСПЕКТ При всем многообразии национального и мирового кризиса главный кризис который переживает сегодня Россия это кризис национальной идентичности т.е. потеря Россией историчес
15612. СУЩНОСТЬ ИСЛАМСКОГО ПОЛИТИЧЕСКОГО РАДИКАЛИЗМА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 84.5 KB
  СУЩНОСТЬ ИСЛАМСКОГО ПОЛИТИЧЕСКОГО РАДИКАЛИЗМА НА ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Острой проблемой Северокавказского региона Российской Федерации является распространение радикальных идеологий среди местного этнического населения что приводит к дестабилизации ...
15613. Демографическая безопасность России – одно из условий реализации национальной идеи 159.5 KB
  Демографическая безопасность России – одно из условий реализации национальной идеи Как показывает история выживает в конечном счете тот народ или цивилизация который в рамках существующей экологической среды оказывается наиболее способным к размножению. Как писа
15614. Социальная и духовная безопасность федеральных университетов 82 KB
  Социальная и духовная безопасность федеральных университетов Статья посвящена проблемам социальной и духовной безопасности федеральных университетов в России особенно с учетом наличия большого количества студентов из мусульманских стран. This article is devoted to problems o...
15615. Экологическая безопасность России – необходимое условие реализации национальной идеи 131 KB
  Экологическая безопасность России – необходимое условие реализации национальной идеи Стремительно меняющийся в начале XX1 века мир с его нарастающими экономическими экологическим энергетическим духовным и иными видами кризисов заставляет нас искать новые соверше...
15616. ФИЛОСОФИЯ БЕЗОПАСНОСТИ СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ В СВЕТЕ БОРЬБЫ ЦИВИЛИЗАЦИЙ 66 KB
  Философия безопасности Сибири и Дальнего Востока России в свете борьбы цивилизаций Переход к легальной рыночной экономике ускорил центробежные силы разрывающие Россию. Если на юге страны использовались военные и идеологические орудия развала государства то на Дал