Кручение вала (стержня) круглого поперечного сечения.

Кручение – это такой вид деформации бруса, при котором в его поперечных сечениях возникает единственный внутренний сило­вой фактор – крутящий момент, обозначаемый или .

На рис. 19.13 изображен брус, работающий на кручение под действием приложенных к нему скручивающих моментов (M₁, M₂, M₃, М₄).

Во всех случаях будем считать, что алгебраическая сумма скручивающих моментов равна нулю, т.е. брус находится в равно­весии.

Применяя метод сечений и рассматривая равновесие оставленной части (рис. 19.14), приходим к выводу, что внутренние силы, возни­кающие в поперечном сечении бруса, должны дать момент (крутящий момент), уравновешивающий внешние моменты, приложенные к оставленной части.

Итак, крутящий момент, возни­кающий в произвольном поперечном се­чении бруса, численно равен алгебраической сумме скручивающих моментов, приложенных к оставленной части.

При кручении бруса в его попе­речных сечениях возникают только касательные напряжения.

Для расчета на прочность, так жекак и при растяжении (сжатии) бруса, надо найти его опасное сечение. В случае, если размеры поперечного сечения по длине бруса постоянны, опасными будут сечения, в которых крутящий момент максимален. График, показывающий закон изменения крутящих мо­ментов по длине бруса, называется эпюрой крутящих моментов.

Правило знаков: будем считать крутя­щий момент положительным, если для наблюда­теля, смотрящего на проведенное сечение, он представляется направленным по часовой стрелке (рис.19.15). Соответствующий внеш­ний момент направлен против часовой стрелки.