9. Вывод: прочность стержня обеспечена; участки II и III испытывают растяжение, участки IV и IV – сжатие; участок I не деформируется; перемещение свободного конца стержня 0,23 мм.

3.Вопросы для самоконтроля

1. Обозначение и название напряжения, перпендикулярного плоскости сечения тела______________________________________________________________

2. Размерность абсолютного удлинения: _________________________________

3. Интенсивность распределения нагрузки по сечению тела характеризует физическая величина ______________________________________________________

4.Условие прочности при растяжении-сжатии имеет вид: _____________________

5.

Из условия прочности при известных величинах допускаемая площадь поперечного сечения будет равна ______________________________________

6. Способность материала конструкции сопротивляться разрушению под действием нагрузки называется ______________________________________________

4.Лист самооценки

Уровень освоения

Могу помочь другим

Выполнил без затруднений

Испытывал затруднения


Литература

1.Аркуша механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов: Учебник для средних спец. учеб. заведений / . – 8-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2014. – 352 с.

2.Вереина механика: учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / , . – 7-е изд. стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013 – 352 с.

3. Буланов задач по сопротивлению материалов / . – 3-е изд., испр. и доп. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 215 с.

4. Олофинская механика: Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий: Учебное пособие - М.: ФОРУМ, ИНФРА – М, 2010. – 349 с. – (Профессиональное образование).

Практическая работа № 2

Расчёты на прочность и жёсткость при кручении

Цель работы:  исследование деформации кручения при расчётах валов  на прочность и жёсткость

Задание

Выполнить проектировочный расчёт вала по условию прочности и жёсткости.

Инструктивная карта

1.Методические указания

       При исследовании деформации кручения необходимо  выполнить проектировочный расчёт для каждого участка  вала из расчёта на прочность. Окончательно принимаемые диаметры должны быть округлены до ближайшего наибольшего стандартного значения. После этого вычертить в масштабе эскиз получившегося ступенчатого вала.

       Построить эпюру углов закручивания относительно левого шкива на валу и проверить жёсткость вала при кручении.

       Для определения внутренних силовых факторов использовать метод сечений.

       При подстановке в формулы числовых значений физических величин обратить особое внимание на их размерность.

       Исходные данные принять по таблице 1 и рис. 1. Номера вариантов указывает преподаватель.

Оборудование:

Вычислительная техника

2.Карта допуска

Выполните тест

Вопросы

Ответы

Код

1.Выберите участок вала постоянного сечения, наиболее опасного по прочности?

1 участок

1

2 участок

2

3 участок

3

4 участок

4

2.Укажите факторы, от которых зависит полярный момент инерции сечения?

от материала

1

от нагрузки

2

от длины вала

3

от диаметра вала

4

3.Выберите пропущенную величину в формуле касательного напряжения при кручении

E

1

G

2

µ

3

4

4.Определите, как изменится максимальное напряжение в поперечном сечениипри кручении вала, если его диаметр уменьшить в 2 раза?

уменьшится в 2 раза

1

уменьшится в 8 раз

2

увеличится в 2 раза

3

увеличится в 8 раз

4

5.Укажите правильную эпюру распределения напряжения в поперечном сечении вала при кручении?

А

1

Б

2

В

3

Г

4

Алгоритм решения задачи

1. Изобразить расчётную схему.

2. Определить значения внешних моментов, соответствующих передаваемым мощностям.

3. Разбить вал на участки. Построить эпюру крутящих моментов Мк.

4.Определить диаметры участков вала из расчёта на прочность.

5. Принять стандартные значения диаметров вала.

6. Вычертить эскиз ступенчатого вала.

7. Построить эпюру углов закручивания вала.

8. Проверить результат проектировочного расчёта навыполнение условия жёсткости вала при кручении .

9. Сделать вывод о механическом состоянии вала.

Условие задачи

Для стального вала ( МПа) определить скручивающие моменты на шкивах 0, 1, 2, 3; построить эпюры крутящих моментов; определить диаметр ступенчатого вала на каждом участке из условия прочности; вычертить в масштабе эскиз ступенчатого вала; построить эпюру углов закручивания; проверить жёсткость вала при кручении.

Ряд стандартных значений диаметров, мм: 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 170, 180, 200.

Таблица 1

№

варианта

Длина а, м

Мощность, кВт

Угловая скорость,

щ, рад/с

Допускаемое касательное напряжение

[ф], МПа

Допускаемый угол закручивания

[ц0], град/м

Р0

Р1

Р2

Р3

1

0,5

80

25

20

35

70

35

0,50

2

0,3

70

30

25

15

65

30

0,45

3

0,2

90

45

20

25

75

35

0,45

4

0,5

80

30

20

30

70

35

0,40

5

0,4

50

20

15

15

40

20

0,50

6

0,3

100

50

30

20

80

40

0,45

7

0,1

80

30

10

40

65

30

0,90

8

0,3

100

40

25

35

80

40

0,85

9

0,4

60

30

20

10

50

25

0,60

10

0,2

40

15

10

15

30

20

0,60

Рис. 1

Пример

Дано: Р0 = 120 кВт; Р1 = 30 кВт; Р2 = 20 кВт; Р3 = 70 кВт; а = 0,25 м; щ = 85 рад/с; [ф] = 25 МПа; [ц0] = 0,8 град/м

Решение.

1 Внешние скручивающие моменты

Нм;        Нм

Нм;        Нм

2 Крутящие моменты в сечениях вала

Сечение 1-1:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9