Условие прочности при кручении:
Допускаемое касательное напряжение [τ] определяется как:
Условие жесткости при кручении:
где [θ] – допускаемый относительный угол закручивания вала,
Три типа задач расчета на прочность при кручении.
1 тип задач: проверочный расчет, выполняется по уравнению (5.29).
2 тип задач: проектный расчет или подбор сечений. В этом случае из условия прочности выражается геометрическая характеристика сечения- полярный момент сопротивления, а затем определяет-ся диаметр вала:
3 тип задач: определение допускаемой нагрузки. В этом случае из условия прочности выражается крутящий момент:
В тех случаях, когда диаметр вала невелик, а длина его значительна, необходима проверка на жесткость по уравнению (5.31).
Если условие не выполняется, то диаметр вала следует определить из условия жесткости.
Как показали эксперименты и точное решение задачи на кручение в теории упругости, все гипотезы, сформулированные ранее для стержня со сплошным круговым сечением, остаются справедливыми и для стержня кольцевого поперечного сечения..
Поэтому все выведенные ранее формулы пригодны для расчета стержня кольцевого сечения с той лишь разницей, что полярный момент инерции определяется как разность моментов инерции кругов с диаметрами D и d:
где, а момент сопротивления определяется по формуле:
