При этом. Для сечений, у которых значения главных центральных моментов инерции Iх и Iу одинаковы, то есть Iх = Iу

(8.16)

Для сечений, у которых значения главных центральных моментов инерции I_х и I_у одинаковы, то есть I_х = I_у, косой изгиб, как следует из (8.15), невозможен. В этом случае брус деформируется в плоскости действия изгибающего момента М, а нейтральная ось направлена вдоль вектора М. Имеет место прямой изгиб (круг, кольцо, равносторонний треугольник, квадрат и др.).

В задаче № 2 требуется подобрать диаметр вала из условия прочности при изгибе с кручением. Необходимые расчетные формулы приведены выше: (8.1) – (8.6). Сделанные пояснения сохраняют силу и в данной задаче. Некоторые различия в последовательности расчета состоят в следующем.

Внешние активные силы, действующие на шкив и зубчатое колесо, необходимо привести к геометрической оси вала. Полученную при этом нагрузку на вал следует разложить по двум взаимно перпендикулярным плоскостям.

В каждой из этих плоскостей необходимо вычертить в масштабе расчетную схему, найти реакции опор и, пользуясь методом сечений, построить эпюры изгибающих моментов и .

Строится также эпюра крутящих моментов. Влиянием поперечных сил следует пренебречь, так как соответствующие им касательные напряжения в опасных точках вала малы в сравнении с касательными напряжениями от кручения.

В остальном расчет выполняется аналогично изложенному в пояснениях к задаче № 1. Следует иметь в виду, что расчет вала по изложенной методике является проектным, приближенным. Он выполняется без учета переменности напряжений во времени, но при пониженных значениях допускаемых напряжений.

После разработки рабочего чертежа проводится расчет вала на усталостную прочность с учетом влияния многочисленных факторов (концентрация напряжений, состояние поверхности, абсолютные размеры, внешняя среда и др.). Этим расчетом определяется значение фактического коэффициента запаса прочности, которое сравнивается с требуемым значением коэффициента запаса по нормам.

Таким образом, проектный расчет вала дополняется проверочным расчетом на усталостную прочность, который и является оконча-тельным.