Каталог :: Технология

Курсовая: Курсовая работа

Министерство образования Российской Федерации
Тульский государственный университет
     

Курсовая работа

Сопротивление материалов.

Выполнил: ст. группы 660822с

Андреев А.В. Проверил: Саммаль А.С. Тула 2003г. Оглавление: Задача 1. 3 Задача 3. 5 Задача 5. 8 Задача 7. 13 Задача 9. 15 Задача 10. 18 Задача 11. 20 Список литературы: 21 Задача 1. F2 P1 F1 A P2 B P3 (a) C D 0,3 0,4 0,6 (б) “N”(кн) (в) “δ”(МПа) 4,59375 3,719 3,09375 (г) “∆”∙10-4(м) (+) Решение: 1). Построение эпюры “N” Эпюра “N” на рис.б. 2) Построение эпюры напряжений G. Строим эпюру “G” (рис. в) 3) Построение эпюры продольных перемещений “∆”. Эпюры перемещений “∆” на рис.г. 4) Проверка прочности. Условие прочности:

Задача 3.

М1 М2 М3 х а) А В С Д Е 0,7 1,0 0,7 0,8 0,65 0,25 (+) (+) б) (-) (-) “M к”(кН∙м) 0,5 0,95 0,000612 (+) в) (-) (-) 0,000713 0,000744 “φ”(рад) 1) Определение величины момента Х. 2) Построение эпюры крутящих моментов. Строим эпюру “Mк” (рис. б) 3) Подбор диаметра бруса. Используем условие прочности: Подставим Wp по формуле: Округляя до большей стандартной величины, получаем d = 50 (мм). 4) Проверка выполнения условия жесткости. условие жесткости выполняется. 5) Построение эпюры углов закручивания. (т.к. сечение находится в заделке неподвижно) равенство является проверкой решения.

Задача 5.

Решение: Находим реакции опор: Проверка: . Схема а. Овал: -

a Подпись: Уmax12.1aПодпись: 1.6a 4a Подпись: 0.1a C1 C Подпись: 0.9a Подпись: Уmax21.9a C3 Подпись: 1.9a a 2a Задача 7. Схема 9. Решение: Подпись: q= 8( )
p = 7 (кН)
р1=10 (кН)
m = 6 (кH×м)
а = 0,8 (м)
[d] =160 (Мпа)
Е = 2×105 (Мпа)
1) Вычисляем степень статической неопределенности балки. По условиям закрепления имеем 4 опорных реакции. Степень статической неопределенности балки: n = 4-3 = 1, т.е. система один раз статически неопределима. 2) Выбираем основную систему. Разрезаем балку под средней опорой, устраняя лишнюю связь, и вставляем под опорой промежуточный шарнир. «Лишней» неизвестной будет изгибающий момент в опоре В, который обозначаем Х1. На рисунке б показана основная система. Загружая её пролетными нагрузками, и лишней неизвестной, получим эквивалентную систему (рис. в). 3) Строим в основной системе эпюру изгибающих моментов от заданной нагрузки Мр. Рассмотрим участок АВ. Вследствие симметрии пролетной нагрузки реакции опор будут одинаковыми: Изгибающий момент в произвольном сечении х. Строим эпюру по трем точкам: 4) Строим эпюру от единичного момента . В сечениях А и С изгибающие моменты равны нулю., а в сечении В изгибающий момент равен единице. Эпюра линейна, ее вид показан на рис. д. 5) Составляем каноническое уравнение метода сил. d11X1+D1p=0 (1) Вычисляем коэффициент d11. Для этого эпюра умножается сама на себя. Для определения D перемножаем эпюры Подставляя в (1), получим: Отрицательный знак говорит о том, что следует изменить направление момента Х 1 на противоположные. 6) Строим эпюру изгибающих моментов. Окончательная эпюра изгибающих моментов может быть представлена суммой двух эпюр: М = МрХ1 Эпюра М на рис.ж. 7) Подбираем сечение балки по условию прочности. По сортименту подбираем двутавр №12, Wx=58,4 (см3) Jx=350 (см4)

Задача 9.

Подпись: Схема 9 по рис. 35
а = 0,4 (м)
в = 0,5 (м)
с = 0,3 (м)
D1 = 0,3 (м)
D2 = 0,5 (м)
N = 15 (кВт)
n = 380 (об/мин)
Сталь 20.

Решение: 1) Определение нагрузок, передающихся на вал. Определение крутящего момента. Определение окружных усилий. С B C 2) Построение эпюр изгибающих и крутящего моментов. Строим эпюру крутящих моментов (рис. в) . Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости “Mу”. Находим опорные реакции: Проверка: Вычисляем моменты в характерных точках: Строим эпюру (рис. д) Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости ”MZ”. Находим опорные реакции: Проверка: 0 = 0 (И) реакции найдены верно. Вычисляем моменты в характерных точках: Строим эпюру (рис. ж) 3) Подбор сечения ( определение диаметра вала). Материал: Ст. 20; δт=250 (МПа); nт =3. Допускаемое напряжение: Сечение С – опасное. На основании теории прочности:

Задача 10

Решение: 1) Определение максимальных сечений в сечении из задачи 9: . Моменты сопротивления при изгибе и кручении: моменты в сечении: - изгибающие: - крутящий: Нормальное напряжение от совместного действия изгибов в двух плоскостях: Касательное напряжение от кручения: 2) Определение характеристик циклических напряжений: 3) Механические характеристики материала: 4) Вычисление коэффициентов снижения предела выносливости: По рисунку 39 определяем коэффициент качества обработки поверхности при тонкой обточке: По табл. 14: Коэффициенты снижения предела выносливости с учетом всех рассмотренных факторов: 5) Определение запаса усталостной прочности: Запас усталостной прочности при совместном действии изгиба и кручения: 6) Вывод: Запас усталостной прочности вала не обеспечен, т.к. он меньше нормативного. Диаметр вала необходимо увеличить или произвести упрочняющую обработку.

Задача 11.

Подпись: Р = 370 (кН)
l  = 3,5 (м)
Схема 9 Решение: 1) Определение необходимых геометрических характеристик сечения. Площадь сечения: Осевые моменты инерции: Минимальный радиус инерции: Гибкость стержня: 2) Подбор сечения: a. Первое приближение. Задаем произвольно . Допускаемая сила: 3) Определение критической силы. 4) Определение запаса устойчивости:

Список литературы:

  1. Петренко А.К., Саммаль А.С., Логунов В.М. «Основы сопротивление материалов»; Уч.пособие., ТулГУ, 2001г.
  2. А.И. Аркуша, «Техническая механика». –М ; «Высшая школа», 2002г.