SHPORA.net :: PDA

[ Back ]

К р у ч е н и е м называется такой вид деформации, при котором в поперечных сечениях бруса возникает только один внутренний силовой фактор – к р у т я щ и й момент Мк (крутящий момент можно также обозначить Мz, так как это момент внутренних сил относительно продольной оси бруса – оси z).

Кручение возникает в валах, винтовых пружинах и других элементах конструкций. Кручение прямого бруса происходит при нагружении его внешними скручивающими моментами (парами сил), плоскости действия которых перпендикулярны к его продольной оси. Эти моменты обозначим m. Кручение криволинейных брусьев может возникать и при других видах нагружения.

Если прямой брус находится в состоянии покоя или равномерного вращения, то алгебраическая сумма всех внешних скручивающих моментов, приложенных к брусу, равна нулю.

При расчете валов в ряде случаев величины внешних скручивающих моментов определяются по величине потребляемой мощности и по скорости вращения вала. Если вал делает в минуту n оборотов, то угол поворота вала за одну секунду, выраженный в радианах, равен (n/60)2? , или ?n/30 . Работа скручивающего момента m за одну секунду, т.е. мощность N, передаваемая валом, равна произведению величины момента на угол поворота вала (в радианах) за одну секунду:

Крутящие моменты, возникающие в поперечных сечениях брусьев, определяются по внешним скручивающим моментам с помощью м е т о д а с е ч е н и й. В простейшем случае, когда брус нагружен только двумя внешними моментами (эти моменты из условия равновесия бруса ?M z = 0 всегда равны друг другу по величине и направлены в противоположные стороны), крутящий момент Мк в любом поперечном сечении бруса (на участке между внешними моментами) по величине равен внешнему моменту m1 = m2 .

В более сложных случаях, когда к брусу приложено несколько внешних моментов, крутящие моменты в поперечных сечениях различных участков бруса неодинаковы.

На основании метода сечений крутящий момент в произвольном поперечном сечении бруса численно равен алгебраической сумме внешних скручивающих моментов, приложенных к брусу по одну сторону от рассматриваемого сечения.

При расчетах на прочность и жесткость знак крутящего момента не имеет никакого значения, но для удобства построения эпюр Мz примем следующее п р а в и л о з н а к о в: крутящий момент считается положительным, если при взгляде в торец отсеченной части бруса, действующий на него момент представляется направленным по движению часовой стрелки.