Определение внутренних силовых факторов и построение эпюр на участке АВ

Проводим поперечное сечение 2-2 на произвольно выбранном расстоянии Х₂ от сечения А, ( ). Строим расчетную схему «отсеченной» части балки, (рис.3.5).

Рис.3.5

Уравнения равновесия «отсеченной» части балки

Из уравнения 1)

Из уравнения 2)

Из уравнения 3)

Значение силы Q₂ не зависитот координаты Х₂ - график прямая линия, параллельная оси Х.

Значение момента М₂ зависит прямо пропорционально от координаты Х₂. График изменения момента – прямая линия. Для построения графика определим значение момента при двух значениях координаты Х₂ и проводим прямую, проходящую через эти точки.

Х₂=0; =0

Х₂=a;

3. Определяем опасное сечение вала. Вал имеет постоянное поперечное сечение, поэтому опасным является сечение с наибольшим изгибающим моментом. Опасным является сечение В, где

Находим диаметр вала из условия прочности при изгибе

,

отсюда момент сопротивления сечения

.

Полярный момент сопротивления вала (бруса) круглого сечения равен

Отсюда находим формулу для определения диаметра вала

мм.

Принимаем стандартное значение d=65 мм

Индивидуальные задания

Задача 1. Определить длину шва сварного соединения в нахлестку двух стальных листов толщиной d= 5,0 мм, шириной а = 100 мм, растягиваемых силами F = 25 кН.

Рис.4

Задача 2. Два стальных листа соединены заклепками (рис.5). Определить число заклепок, на срез = 80 МПа, диаметр заклепки d_з = 8,0 мм, сила сдвига Q = 35 кН. Проверить прочность заклепки смятие, если толщина листа h = 7,0 мм.

Рис.5

Задача 3. Для заданной схемы нагружения стержня (рис.6) осевыми нагрузками проверить опасный участок на прочность, если задано: величина нагрузки F = 10,0 кН, площадь поперечного сечения участка стержня А = 100 мм²; допускаемое напряжение [s]= 170 МПа, модуль упругости при растяжении-сжатии Е = 2×10⁵ МПа, длина участка стержня а = 0,5 м.

Рис.6

Задача 4

Для заданной схемы нагружения вала (рис.7) построить эпюры крутящих моментов и углов закручивания; найти опасное сечение и определить диаметр вала из условия его прочности, если заданы: величина крутящего момента М = 60 кН×м, допускаемое касательное напряжение при кручении [t] = 80 МПа, модуль сдвига G = 0,8 ×10⁶ МПа, длина а = 1,0 м.

Рис.7

Отчет по практическому занятию

Студент отчитывается по результатам решения задач индивидуального задания.

Занятие № 4

Модуль: «Детали машин»

Тема

Методы расчета кинематических, силовых и конструктивных параметров механизмов машин.

1.1. Цель занятия

Закрепление знаний по разделу «Детали машин», полученных на лекциях, и приобретение навыков проектного расчета механических систем.

1.2. Продолжительность занятия 2 часа

1.3. Вопросы для подготовки к занятию

1. Дайте определения понятий: машина, механизм, деталь.

2. Сформулируйте основные требования, предъявляемые к машинам.

3. Как определяют потребную мощность двигателя?

4.Дайте определения передаточного отношения и передаточного числа передачи. Сформулируйте порядок кинематического расчета передач вращательного движения.

5. От каких параметров зависит передаточное число в зубчатых и червячных передачах?

6. Сформулируйте принцип силового расчета передач вращательного движения.

7. Какие основные конструктивные параметры зубчатых колёс? От каких факторов зависят ,в основном, параметры зубчатых колёс?

8. Как определяют диаметры валов?