Задача 5-2-3-74

Торсионный вал, изображенный на рис. а предварительно подвергается заневоливанию моментом M₀, при котором радиус упругого ядра r_т = d/4. Определить напряжения, возникающие в поперечных сечениях вала в рабочих условиях, при действии момента M_раб = 5 кН × м. Подсчитать коэффициенты запаса по текучести и по предельной нагрузке при M = M_раб. Вычислить угол закручивания вала в рабочих условиях: φ₀ — с учетом остаточного угла закручивания и φ₁ — без учета. Дано: l = 1 м; d = 30 мм; материал вала — термообработанная кремнистая сталь 60C2, имеющая характеристику, показанную на рис. б; τ_т = 1000 МПа; G = 8 × 10⁴ МПа.

Указание. Под коэффициентом запаса по текучести в данном случае следует понимать отношение M₀/M_раб.