- •Кафедра теоретической и прикладной механики Методические указания
- •Издается по решению редакционно - издательского совета Воронежского государственного технического университета
- •1. Требования к оформлению
- •2. Цель курсовой работы
- •3. Задача № 1
- •3.1. Пример выполнения задачи № 1
- •Решение
- •Уравнения равновесия всей конструкции имеют вид
- •4. Выбор вариантов исходных данных для
- •5. Задача №2
- •6. Задача № 3
- •7. Задачи № 4 - 6.
- •8. Задача № 4
- •9 Рис. 4.1 . Задача № 5
- •10. Задача №6
- •11. Задача №7
- •11.1. Порядок расчета вала
- •11.2. Расчет вала на прочность.
- •11.3. Расчет вала на жесткость
- •11.4. Расчет вала на выносливость
- •3. Задача № 1. Определение реакций опор составной плоской конструкции (система двух тел) 5
- •Методические указания
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
8. Задача № 4
ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ДЛЯ КОНСОЛЬНОЙ БАЛКИ (РИС. 4.1).
Построить эпюру изгибающих моментов.
Вычислить все характерные ординаты для этих эпюр.
Из условий прочности подобрать:
номер прокатного двутавра и в качествe варианта - сечение в виде двух одинаковых, не связанных между собой двутавров, поставленных вплотную друг к другу.
Оценить экономичность сечений.
9 Рис. 4.1 . Задача № 5
ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ДЛЯ ДВУОПОРНОЙ БАЛКИ (РИС. 5.1).
Построить эпюры поперечных сил для двухопорной балки (рис. 5.1).
Построить эпюры изгибающих моментов.
Вычислить все характерные ординаты для этих эпюр.
Из условий прочности подобрать:
диаметр сплошного круглого сечения;
размеры и прямоугольного сечения с отношением сторон 1,5;
сечение и виде двух одинаковых, не связанных между собою швеллеров, поставленных вплотную друг к другу.
Оценить экономичность сечений.
Рис.
5.1
10. Задача №6
ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ, НОРМАЛЬНЫХ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ ДЛЯ РАМЫ,
ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ДЛЯ ПЛОСКОЙ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ РАМЫ.
П остроить эпюру изгибающих моментов для рамы (рис. 6.1).
Вычислить все характерные ординаты для этих эпюр.
Из условия прочности подобрать размеры коробчатого сечения (рис. 6.1 , , , приняв 2, 5.
При проверке прочности сечения рамы учесть нормальные напряжения в опасном сечении, вызываемые нормальной силой и определить суммарное нормальное напряжение по формуле
Рис.
6.1
где нормальная сила в опасном сечении; - площадь сечения.
11. Задача №7
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ, ЖЕСТКОСТЬ И ВЫНОСЛИВОСТЬ ПРИ СЛОЖНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ
Номер варианта задания (табл. 7.1) совпадает с суммой трех последних цифр номера зачетной книжки студента - , , .
Номер схемы нагружения вала определяется по формуле если -четное число. Если число нечет-ное, то .
На рисунке 5.1 представлены основные схемы промежу -точных валов механических передач приборов с установлен -ными на них зубчатыми колесами с диаметрами и .
Каждое из колес может быть цилиндрическим прямозубым или косозубым, коническим, червячным, что определяется наличием или отсутствием осевых сил в зацеплении колес и .
На рисунке обозначено:
Рис.
7.1
окружные силы, приложенные к зубчатым колесам 1 и 2 в точках зацепления и и направленные по касательным к окружностям, проходящим через эти точки ;
и - радиальные силы в зацеплениях колес, линии действия которых проходят через точки и перпенди-кулярно оси вала; и - осевые силы в зацеплениях
Таблица 7.1. Варианты заданий
№п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
0 |
2000 |
245 |
125 |
100 |
60 |
300 |
0 |
109 |
8 |
12 |
30 |
|||||||||||||||||||||
1 |
500 |
35 |
100 |
80 |
36 |
250 |
130 |
50 |
5 |
8 |
10 |
|||||||||||||||||||||
2 |
600 |
120 |
80 |
40 |
30 |
120 |
0 |
45 |
5 |
15 |
5 |
|||||||||||||||||||||
3 |
700 |
180 |
100 |
0 |
38 |
220 |
50 |
80 |
5 |
5 |
10 |
|||||||||||||||||||||
4 |
800 |
0 |
100 |
60 |
12 |
180 |
0 |
66 |
5 |
5 |
15 |
|||||||||||||||||||||
5 |
900 |
50 |
120 |
80 |
4 |
200 |
-80 |
75 |
10 |
10 |
15 |
|||||||||||||||||||||
6 |
1000 |
0 |
120 |
0 |
44 |
250 |
0 |
92 |
8 |
5 |
12 |
|||||||||||||||||||||
7 |
1500 |
35 |
130 |
-120 |
28 |
230 |
0 |
84 |
5 |
20 |
5 |
|||||||||||||||||||||
8 |
2000 |
260 |
125 |
50 |
65 |
300 |
-100 |
115 |
10 |
30 |
10 |
|||||||||||||||||||||
9 |
2500 |
140 |
100 |
70 |
40 |
250 |
0 |
90 |
12 |
20 |
18 |
|||||||||||||||||||||
10 |
3000 |
105 |
80 |
-50 |
32 |
170 |
80 |
72 |
30 |
12 |
20 |
|||||||||||||||||||||
11 |
3500 |
200 |
180 |
0 |
66 |
300 |
90 |
110 |
10 |
10 |
10 |
|||||||||||||||||||||
12 |
4000 |
320 |
200 |
0 |
74 |
420 |
70 |
162 |
10 |
18 |
5 |
|||||||||||||||||||||
13 |
500 |
0 |
100 |
0 |
38 |
250 |
-50 |
100 |
3 |
5 |
8 |
|||||||||||||||||||||
14 |
600 |
15 |
80 |
30 |
25 |
120 |
-30 |
48 |
4 |
4 |
15 |
|||||||||||||||||||||
15 |
700 |
300 |
100 |
-50 |
45 |
220 |
80 |
82 |
8 |
10 |
8 |
|||||||||||||||||||||
16 |
800 |
180 |
100 |
0 |
38 |
180 |
120 |
68 |
6 |
8 |
10 |
|||||||||||||||||||||
17 |
900 |
90 |
120 |
20 |
52 |
200 |
0 |
72 |
5 |
8 |
15 |
|||||||||||||||||||||
18 |
100 |
45 |
120 |
40 |
48 |
250 |
-10 |
92 |
8 |
8 |
8 |
|||||||||||||||||||||
19 |
1500 |
36 |
130 |
0 |
48 |
230 |
-30 |
86 |
5 |
5 |
15 |
|||||||||||||||||||||
20 |
2000 |
245 |
125 |
100 |
60 |
300 |
0 |
109 |
8 |
12 |
30 |
|||||||||||||||||||||
21 |
2500 |
0 |
100 |
70 |
30 |
250 |
100 |
30 |
8 |
18 |
20 |
|||||||||||||||||||||
22 |
3000 |
35 |
80 |
45 |
38 |
120 |
-10 |
4 |
8 |
15 |
25 |
|||||||||||||||||||||
23 |
3500 |
260 |
100 |
0 |
36,4 |
200 |
30 |
103 |
15 |
25 |
10 |
|||||||||||||||||||||
24 |
4000 |
140 |
100 |
60 |
12 |
180 |
0 |
65,5 |
10 |
25 |
15 |
|||||||||||||||||||||
25 |
500 |
105 |
120 |
80 |
10 |
200 |
-50 |
65 |
5 |
5 |
15 |
|||||||||||||||||||||
26 |
600 |
200 |
120 |
0 |
43,7 |
180 |
0 |
65,5 |
8 |
5 |
12 |
|||||||||||||||||||||
27 |
700 |
320 |
130 |
-20 |
51 |
230 |
0 |
83,7 |
10 |
20 |
5 |
|||||||||||||||||||||
28 |
2500 |
245 |
125 |
100 |
60 |
300 |
0 |
109 |
8 |
12 |
30 |
|||||||||||||||||||||
29 |
2000 |
35 |
130 |
-120 |
28 |
230 |
0 |
84 |
5 |
20 |
5 |
|||||||||||||||||||||
30 |
2000 |
140 |
100 |
70 |
40 |
250 |
0 |
90 |
12 |
20 |
18 |
колес, проходящие через точки и и направленные параллельно оси вала.
Если число нечетное, то направления окружных сил на схеме нагружения вала (рис. 7.1) изменяются на противоположные.
Если число нечетное, то направления осевых сил на схеме нагружения вала (рис. 7.1) изменяются на противоположные.
В таблице 7.1 силы даны в Ньютонах, момент в Н*мм,
угол в градусах, длины участков – в мм. Во всех вариантах расположения опор относительно мест установки зубчатых колес (схемы на рис. 7.1, а) приняты обозначения: – вращающий момент, передаваемый зубчатыми колесами; и - диаметры зубчатых колес, которые рассчитываются из условия равномерного вращения вала, которое может быть только при силовом равновесии вала; , , - расстояния между опорами и местами установки зубчатых колес.
В соответствии с вариантом задания произвести проектный расчет вала с целью определения диаметра вала из расчета на прочность и жесткость. Для опасного сечения вала подобрать сечение шпонки по табл. 7.2. Определить коэффициент запаса выносливости вала для наиболее нагруженного сечения вала, считая, что концентратором напряжений является шпоночная канавка.