Основы сопротивления материалов

Тема 2.1. Основные положения

Деформируемое тело; упругость и пластичность. Основные задачи раздела "Основы сопротивления материалов". Реальный объект и расчётная схема. Основные гипотезы и допущения. Силы внутренние и внешние.

Метод сечений. Внутренние силовые факторы. Виды нагружений. Напряжение полное, нормальное и касательное.

Тема 2.2. Растяжение и сжатие

Продольные силы и их эпюры. Напряжения в поперечных сечениях. Расчётное напряжение. Продольная деформация. Закон Гука. Модуль продольной упругости. Перемещения сечений. Понятие о расчёте на жесткость.

Испытание материалов на растяжение и сжатие, механические характеристики прочности. Предельные напряжения. Коэффициент запаса прочности. Допускаемое напряжение. Условие прочности, три вида расчетов на прочность.

Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие

Срез, основные расчетные предпосылки, расчетные формулы. Смятие, условности расчета, расчетные формулы. Условия прочности. Примеры расчетов.

Тема 2.4. Геометрические характеристики плоских сечений

Статические моменты сечения.

Полярный и осевой моменты инерции сечений; зависимость между ними. Зависимость между моментами инерции относительно параллельных осей (без вывода). Понятие о главных центральных осях. Момент инерции простых геометрических фигур и прокатных профилей. Главные центральные моменты инерции составных сечений, имеющих две оси симметрии.

Тема 2.5. Сдвиг и кручение

Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Крутящие моменты и их эпюры. Угловые перемещения сечений.

Напряжения в поперечных сечениях. Расчётное напряжение. Полярный момент сопротивления круга и кольца. Рациональная форма поперечных сечений. Расчёты на прочность.

Тема 2.6. Изгиб

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Поперечные силы и изгибающие моменты. Эпюры изгибающих моментов при нагружении бруса сосредоточенными силами и моментами.

Кривизна оси бруса. Нормальные напряжения в поперечных сечениях. Расчётное напряжение. Осевые моменты сопротивления простых сечений. Рациональные формы поперечных сечений. Расчёты на прочность.

Тема 2.7. Изгиб и кручение

Внутренние силовые факторы и напряжения в поперечных сечениях. Понятие о сложном напряженном состоянии в точке бруса. Эквивалентное напряжение по третьей теории прочности. Расчёты на прочность.

Тема 2.8. Устойчивость сжатых стержней

Понятие об устойчивости. Критическая сила. Условие устойчивости. Формула Эйлера. Понятие о расчете на устойчивость.

Детали механизмов и машин

Тема 3.1. Основные понятия и определения

Машина, классификация машин. Основные требования к машинам и их деталям, основные категории их работоспособности. Краткие сведения о стандартизации и взаимозаменяемости.

Звено, кинематическая пара, механизм; классификация механизмов.

Тема 3.2. Соединения деталей

Наразъёмные соединения; классификация, сравнительная оценка. Заклёпочные соединения; классификация, материалы. Сварные соединения; классификация, расчет на прочность швов стыковых и нахлёсточных соединений.

Разъемные соединения; классификация. Резьбовые соединения. Крепёжные детали, материалы, способы стопорения. Штифтовые соединения, классификация. Шпоночные и шлицевые соединения; классификация, сравнительная оценка. Понятие о расчете шпоночных соединений на смятие.

Тема 3.3. Винтовые механизмы

Винтовые механизмы; устройство, принцип работы, область применения, материалы. Классификация резьб, самотормозящая и несамотормозящая резьба. Понятие о расчете грузовых винтов и гаек.

Тема 3.4. Механизмы передачи вращательного движения

Назначение механических передач. Основные кинематические и силовые соотношения для одно- и многоступенчатых передач классификация.

Фрикционные передачи; устройство, принцип работы, область применения, классификация, кинематический и геометрический расчёты цилиндрической передачи; требуемая сила прижатия. Понятие о конической передаче. Понятие о вариаторах.

Зубчатые передачи; устройство, принцип работы, область применения, классификация, сравнительная оценка. Основные параметры эвольвентного зацепления.

Прямозубая цилиндрическая передача. Кинематический и геометрический расчёты. Виды разрушения зубьев. Материалы.

Непрямозубые цилиндрические передачи; особенности геометрического расчёта.

Понятие о конической зубчатой передаче и особенностях её кинематического и геометрического расчётов.

Червячные передачи; устройство, принцип работ, область применения, классификация, сравнительная оценка. КПД передачи. Материалы.

Ременные передачи; устройство, принцип работы, область применения, классификация, сравнительная оценка. Материалы. Кинематический и геометрический расчёты.

Понятие об упругом скольжении и расчёте по тяговой способности.

Цепная передача; устройство, принцип работы, область применения, сравнительная оценка. Кинематический расчёт. Понятие о расчёте приводных цепей на износостойкость.

Тема 3.5. Механизмы поступательного, колебательного и прерывистого движения

Рычажные, кулачковые и храповые механизмы; их устройство, принцип работы и область применения.

Тема 3.6. Направляющие вращательного движения

Валы и оси; назначение, конструкции, материалы. Опоры скольжения, качения, сравнительная оценка. Цилиндрические опоры скольжения; конструкции, материалы. Опоры качения, устройство, классификация. Понятие о расчёте на динамическую грузоподъемность.

Тема 3.7. Муфты

Назначение, классификация. Устройство жестких, компенсирующих и фрикционных муфт.

Список литературы

1.Мовнин М.. и др. Основы технической механики. – Л., 1982, 1978.

2.Куприянов Д.Ф., Метальников Г.Ф. Техническая механика – М., 1975.

3.Аркуша А.И. Руководство к решению задач по технической механике – М. 1976.

4.Мовнин М.С. и др. Руководство к решению задач по технической механике – М. 1997.

5.Багреев В.В. и др. Сборник задач по технической механике – Л., 1975.

6.Рубашкин А.Г., Чернилевский Д.В. Руководство по проведению лабораторных работ по технической механике – М., 1984.

7.Аркума А.И. Техническая механика – М., 2000.

8.Завистовский В.Э., Захаров Н.М. Техническая механика – М., 2000.

9.Мархель И.И. Детали машин – М., 1977.

Изучение теоретического материала по учебникам [1] или [2] необходимо сопровождать разбором задач, подробное решение которых приведено в руководствах [3] и [4] (номера задач по руководству [4] указаны в табл.2), а также самостоятельным решением задач по рекомендованному в списке литературы сборнику задач [5].