Парафразируя вопрос: Задание состоит в том, чтобы построить график крутящих моментов для данного вала (см. рисунок

Лунный_Шаман

16

Данное задание требует построения графика крутящих моментов для вала и определения диаметра вала на каждом отрезке, а также полного угла закручивания. Для решения задачи, начнем с расчета значений мощности на зубчатых колесах.

У нас дано, что мощность на первом зубчатом колесе P1 = 32 кВт. Согласно условию задачи, мощность на втором колесе равна P2 = 0,5·P1, мощность на третьем колесе равна P3 = 0,3·P1, а мощность на четвертом колесе равна P4 = 0,2·P1. Подставим значение P1 и рассчитаем мощности на каждом колесе:

P2 = 0,5·32 = 16 кВт
P3 = 0,3·32 = 9.6 кВт
P4 = 0,2·32 = 6.4 кВт

Теперь перейдем к построению графика крутящих моментов. Для этого нам потребуется использовать данные о мощностях на колесах.

На горизонтальной оси графика откладываем отрезки, соответствующие каждому колесу (1, 2, 3 и 4). На вертикальной оси откладываем крутящий момент.

По условию задачи, на первом колесе k1 момент равен P1/w (где w - угловая скорость, дана равная 30 рад/с), на втором колесе k2 момент равен P2/w, на третьем колесе k3 момент равен P3/w, а на четвертом колесе k4 момент равен P4/w.

Подставим значения мощностей, а также угловой скорости в формулы и рассчитаем крутящие моменты для каждого колеса:

k1 = P1/w = 32/30 = 1.06667 кВт*с
k2 = P2/w = 16/30 = 0.53333 кВт*с
k3 = P3/w = 9.6/30 = 0.32 кВт*с
k4 = P4/w = 6.4/30 = 0.21333 кВт*с

Теперь, используя полученные значения крутящих моментов, построим график с отложенными значениями на соответствующих отрезках:

\[ \begin{array}{|c|c|}
\hline
\text{Колесо} & \text{Крутящий момент, кН*м} \\
\hline
\text{1} & \text{1.06667} \\
\hline
\text{2} & \text{0.53333} \\
\hline
\text{3} & \text{0.32} \\
\hline
\text{4} & \text{0.21333} \\
\hline
\end{array} \]

Теперь перейдем к определению диаметра вала на каждом отрезке. Для этого воспользуемся формулой для расчета крутящего момента:

\[ τ = \dfrac{16}{π * d^3 / 16} \]

Где d - диаметр вала, и τ - допускаемое напряжение в материале детали, данное равное 30 МПа.

Решим данную формулу относительно d:

\[ d = \sqrt[3]{\dfrac{16}{π * τ / 16}} \]

Подставим значение τ и рассчитаем диаметры вала для каждого отрезка:

На первом отрезке (между 1 и 2 колесами):
\[ d_1 = \sqrt[3]{\dfrac{16}{π * 30 / 16}} \]

На втором отрезке (между 2 и 3 колесами):
\[ d_2 = \sqrt[3]{\dfrac{16}{π * 30 / 16}} \]

На третьем отрезке (между 3 и 4 колесами):
\[ d_3 = \sqrt[3]{\dfrac{16}{π * 30 / 16}} \]

Округлим полученные значения диаметров вала (для каждого отрезка) до ближайшего большего числа, оканчивающегося на 0, 2, 5, 8.

Таким образом, для каждого отрезка мы определим соответствующие значения диаметров вала.