Геометрические характеристики плоских сечений



Форма поперечного сечения Осевой момент инерции - =[см4] Момент сопротивления - =[см3]
 

ПРЯМОУГОЛЬНИК

 

РАВНОБЕДРЕННЫЙ

ТРЕУГОЛЬНИК

Круг
КОЛЬЦО

Расчеты на прочность и жесткость элементов

конструкций с круглым сечением

 

Вид расчета

Проектный

Расчет допустимой нагрузки

Проверочный

Вид нагружения
Растяжение  
Срез
Смятие

где i ― число плоскостей среза данного элемента;

z ― число элементов в данном соединении

Кручение

 

Изгиб  

Сталь прокатная угловая равнополочная. ГОСТ 8509-86

 

Обозначения:

b — ширина полки; d — толщина полки;

J  момент инерции; i — радиус инерции;

W ― момент сопротивления;

z0―расстояние от центра тяжести до наружной грани полки; А — площадь уголка

 

Номер

уголка

Размеры

Площадь

профиля

Справочные величины для осей

х — х

x0 — x0

y0 - y0

z0

b

d

А

Jx Wx ix

Jx0

ix0 J у0 W у0 i у0
мм мм см2 см4 см4 см

см4

см4 см4 см3 см см

2,5

25

3 1,43 0,81 0,46 0,75

1,29

0,95 0,34 0,33 0,49 0,73
4 1,86 1,03 0,59 0,74

1,62

0,93 0,44 0,41 0,48 0,76

3,0

30

3 1,74 1,45 0,67 0,91

2,30

1,15 0,60 0,53 0,59 0,85
4 2,27 1,84 0,37 0,80

2,92

1,13 0,77 0,61 0,58 0,89

3,2

32

3 1,86 1,77 0,77 0,97

280

1,23 0,74 0,59 0,63 0,89
4 2,43 2,26 1,00 0,96

3,58

1,21 0,94 0,71 0,62 0,94

3,5

35

3 2,04 2,35 0,93 1,07

3,72

1,35 0,97 0,71 0,69 0,97
4 2,17 3,01 1,21 1,06

4,76

1,33 1,25 0,88 0,68 1,01
5 3,28 3,61 1,47 1,05

5,71

1,32 1,52 1,02 0,68 1,05

4,0

40

3 2,35 3,55 1,22 1,23

5,63

1,55 1,47 0,95 0,79 1,09
4 3,08 4,58 1,60 1,22

7,26

1,53 1,90 1,19 0,78 1,13
5 3,79 5,53 1,95 1,21

8,75

1,52 2,30 1,39 0,78 1,17

4,5

45

3 2,65 5,13 1,56 1,39

8,13

1,75 2,12 1,24 0,89 1,21
4 3,48 6,63 2,04 1,38

10,52

1,74 2,74 1,54 0,89 1,26
5 4,29 8,03 2,51 1,37

12,74

1,72 3,33 1,81 0,88 1,30

5,0

50

3 2,96 7,11 1,94 1,55

11,27

1,95 2,95 1,57 1,00 1,33
4 3,89 9,21 2,54 1,54

14,63

1,94 3,80 1,95 0,99 1,38
5 4,80 11,20 3,13 1,53

17,77

1,92 4,63 2,30 0,98 1,42
6 5,69 13,07 3,69 1,52

20,72

1,91 5,43 2,63 0,98 1,46

5,6

56

4 4,38 13,10 3,21 1,73

20,79

2,18 5,41 2,52 1,11 1,52
5 5,41 15,97 3,96 1,72

25,36

2,16 6,59 2,97 1,10 1,57

6,0

60

4 4,72 16,21 3,70 1,85

25,69

2,33 6,72 2,93 1,19 1,62
5 5,83 19,79 4,56 1,84

31,40

2,32 8,18 3,49 1,18 1,66
6 6,92 23,21 5,40 1,83

36,81

2,31 9,60 3,99 1,18 1,70
8 9,40 29,55 7,00 1,81

46,77

2,27 12,34 4,90 1,17 1,78
10 11,08 35,32 8,52 1,79

55,64

2,24 15,00 5,70 1,16 1,85

6,3

63

4 4,69 18,86 4,09 1,95

29,00

2,45 7,81 3,26 1,25 1,69
5 6,13 23,10 5,05 1,94

36,80

2,44 9,52 3,87 1,25 1,74
6 7,28 27,06 5,98 1,93

42,91

2,43 11,18 4,44 1,24 1,78
                           

Номер

балки

h

b

d

t

R

r

Площадь сечения, A

Справочные величины для осей

х-х

у-у

Jx, Wx, Sх Jy, Wy,

мм

см2 см4 см3 см3 см4 см3
14 140 73 4,9 7,5 8,0 3,0 17,4 572 81,7 46,8 41,9 11,5
16 160 81 5,0 7,8 8,5 3,5 20,2 873 109 58,6 58,6 14,5
18 180 90 5,1 8,1 9,0 3,5 23,4 1290 143 81,6 82,6 18,4
20 200 100 5,2 8,4 9,5 4,0 26,8 1840 184 104 115 23,1
22 220 110 5,4 8,7 10,0 4,0 30,6 2550 232 131 157 28,6
24 240 115 5,6 9,5 10,5 4,0 34,8 3460 289 163 198 34,5
27 270 125 6,0 9,8 11,0 4,5 40,2 5010 371 210 260 41,5
30 300 135 6,5 10,2 12,0 5,0 46,5 7080 472 268 337 49,9
33 330 140 7,0 11,2 13,0 5,0 53,8 9840 597 339 419 59,9
36 360 145 7,5 12,3 14,0 6,0 61,9 13380 743 423 516 71,1
40 400 155 8,3 13,0 15,0 6,0 72,6 19062 953 545 667 86,1
45 450 160 9,0 14,2 16,0 7,0 84,7 27696 1231 708 808 101
50 600 190 12,0 17,8 20,0 8,0 138,0 76806 2560 919 1725 182

 

Обозначения:

h — высота балки; b — ширина полки; d — толщина стенки; J - момент инерции; W -момент сопротивления; А — площадь сечения; Sх —статический момент полусечения


 

Номер балки

h

b

d

t

R

r

Площадь сечения, A

Справочные величины для осей

х-х

у-у

z0

Jx Wx Jy Wy

мм

см2 см4 см3 см4 см3 см
8 80 40 4,5 7,4 6,5 2,5 8,98 89,4 22,4 12,8 4,75 1,31
10 100 46 4,5 7,6 7 3 10,9 174 34,8 20,4 6,46 1,44
12 120 52 4,8 7,8 7,5 3,0 13,3 304 50,6 31,2 8,52 1,54
14 140 58 4,9 8,1 8,0 3,0 15,6 491 70,2 45,4 11,0 1,67
16 160 64 5,0 8,4 8,5 3,5 18,1 547 93,4 63,3 13,8 1,80
18 180 70 5,1 8,7 9,0 3,5 20,7 1090 121 86,0 17,0 1,94
20 200 76 5,2 9,0 9,5 4,0 23,4 1520 152 113 20,5 2,07
22 220 82 5,4 9,5 10,0 4,0 26,7 2110 192 151 25,1 2,21
24 240 90 5,6 10,0 10,5 4,0 30,6 2900 242 208 31,6 2,42
27 270 95 6,0 10,5 11,0 4,5 35,2 4160 308 262 37,3 2,47
30 300 100 6,5 11,0 12,0 5,0 40,5 5810 387 327 43,6 2,52
33 330 105 7,0 11,7 13,0 5,0 46,5 7980 484 410 51,8 2,59
36 360 110 7,5 12,6 14 6,0 53,4 10820 601 513 61,7 2,68
40 400 115 8,0 13,5 15,0 6,0 61,5 15220 761 642 73,4 2,75

 

Обозначения:

h — высота швеллера; b — ширина полки; d — толщина стенки;

J - момент инерции; W -момент сопротивления; А — площадь сечения;

z0 — расстояние от оси у- у до наружной грани стенки


ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1. Основные понятия статики.

2. Аксиомы статики (принцип инерции, условие равновесия 2-х сил).

3. Аксиомы статики (принцип присоединения и исключения уравновешенных сил, закон действия и противодействия.)

4. Связи и их реакции.

5. Сложение 2-х сил, приложенных в точке тела. Графическое решение.

6. Сложение 2-х сил, приложенных в точке тела. Решение вычислением.

7. Сложение плоской системы сходящихся сил. Геометрическое условие равновесия.

8. Метод проекций.

9. Сложение плоской системы сходящихся сил методом проекций. Аналитическое условие равновесия.

10. Пара сил.

11. Сложение пар сил.

12. Момент силы относительно точки.

13. Приведение силы к точке.

14. Приведение к точке плоской системы произвольно расположенных сил.

15. Теорема Вариньона.

16. Частные случаи приведения к точке плоской системы произвольно расположенных сил. Условие равновесия.

17. Уравнения равновесия и их различные формы для плоской системы произвольно расположенных сил.

18. Балочные системы.

19. Пространственная система сходящихся сил. Условие равновесия.

20. Момент силы относительно оси.

21. Произвольная пространственная система сил. Условие равновесия.

22. Центр параллельных сил.

23. Центр тяжести тела.

24. Определение положения центра тяжести плоских фигур.

25. Кинематика. Основные понятия.

26. Способы задания движения точки.

27. Виды движения точки в зависимости от ускорений

28. Определение параметров движения точки при естественном способе задания ее движения.

29. Определение параметров движения точки при координатном способе задания ее движения.

30. Поступательное движение.

31. Вращательное движение.

32. Частные случаи вращательного движения.

33. Основные понятия динамики.

34. Аксиомы динамики (принцип инерции, основной закон динамики).

35. Аксиомы динамики (закон независимости действия сил, закон равенства действия и противодействия).

36. Свободная и несвободная материальная точки.

37. Силы инерции.

38. Принцип Даламбера.

39. Трение.

40. Работа силы.

41. Мощность.

42. Механический коэффициент полезного действия.

43. Теоремы динамики материальной точки.

44. Сопротивление материалов. Основные положения.

45. Классификация нагрузок в сопротивлении материалов.

46. Допущения о свойствах материалов, принимаемые в сопротивлении материалов.

47. Допущения о характере деформирования элементов конструкций, принимаемые в сопротивлении материалов.

48. Метод сечений.

49. Виды нагружений бруса.

50. Напряжения.

51. Растяжение и сжатие.

52. Перемещения и деформации при растяжении (сжатии).

53. Закон Гука при растяжении.

54. Статические испытания материалов.

55.  Основные механические характеристики материалов.

56. Расчеты на прочность при растяжении.

57. Практические расчеты на срез и смятие.

58. Геометрические характеристики плоских сечений.

59. Изгиб прямого бруса.

60. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

61. Расчеты на прочность при изгибе для пластичных материалов.

62. Расчеты на прочность при изгибе для хрупких материалов

63. Кручение. Построение эпюр.

64. Кручение круглого прямого бруса.

65. Расчет на прочность при кручении.

66. Расчет жесткость при кручении.

67. Напряженное состояние в точке тела.

68. Гипотезы прочности.

69. Расчеты бруса круглого поперечного сечения при изгибе с кручением.

70. Детали машин. Основные положения.

71. Общие сведения о проектировании.

72. Критерии работоспособности деталей машин.

73. Критерии изнашивания деталей машин.

74. Контактные напряжения.

75. Конструкционные машиностроительные материалы.

76. Механические передачи.

77. Фрикционные передачи.

78. Цилиндрическая фрикционная передача.

79. Зубчатые передачи. Общие сведения.

80. Основы теории зубчатого зацепления.

81. Цилиндрическая прямозубая передача.

82. Цилиндрическая косозубая передача.

83. Материалы, конструкция цилиндрических колес и методы образования зубьев.

84. Критерии работоспособности зубчатых колес и расчет цилиндрических передач на прочность.

85. Передача винт-гайка.

86. Червячные передачи. Общие сведения.

87. Геометрия и кинематика червячных передач.

88. Силы в червячном зацеплении. Расчет червячных передач.

89. Зубчатые передачи (конические, с зацеплением Новикова, планетарные, волновые).

90. Общие сведения о редукторах.

91. Ременные передачи. Общие сведения

92. Ременные передачи. Кинематика и геометрия

93. Силы и напряжения в ремнях ременных передач.

94. Критерии работоспособности и нагрузки на валы ременных передач.

95. Цепные передачи.

96. Плоские механизмы.

97. Валы и оси.

98. Расчет валов и осей.

99. Подшипники скольжения.

100. Подшипники качения.

101. Расчет подшипников качения.

102. Муфты. Назначение и классификация.

103. Конструкция и расчет муфт.

104. Неразъемные соединения. Клепаные соединения.

105. Клееные и паяные соединения. Прессовые соединения.

106. Сварные соединения.

107. Разъемные соединения.

108. Резьбовые соединения.

109. Расчет крепежных резьбовых соединений.

110. Шпоночные соединения.

 


ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Аркуша А.И. Техническая механика: Теоретическая механика и сопротивление материалов. ― М.: Высш. шк., 2000. ― 352 с.

2. Аркуша А.И. Руководство к решению задач по теоретической механике. ― М.: Высш. шк., 2002. ― 336 с.

3. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. ― М.: Высш. шк.; Изд. Центр «Академия». 2001. ― 285 с.

Дополнительная:

1. Бородин Н.А. Сопротивление материалов. ― М.: Дрофа, 2001.

2. Вереина Л.И. Техническая механика. ― М.: Изд. центр «Академия»; ИРПО, 2000. ― 176 с.

3. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. ― М.: Высш. шк., 2001.

4. Ивченко В.А. Техническая механика. ― М.: ИНФРА-М, 2003. ― 157 с.

5. Куклин Н.Г. и др. Детали машин.―- М.: Илекса, 1999. ― 392 с.

6. Олофинская В.П. Техническая механика. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.―349с.

7. Олофинская В.П. Техническая механика. Сборник тестовых заданий. ― М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2002. ― 132 с.

8. Эрдеди А.А. Теоретическая механика. Сопротивление материалов. ― М.: Высш. шк.; «Академия», 2001. ― 318 с.


 


[1] Выбранный двигатель подчеркнуть в табл. 5.4 и занести его параметры в табл. 5.5

 

[2] При невыполнении условия прочности более чем на 5% необходимо заменить марку материала или вид термообработки зубчатых колес.

[3] В соответствии с формой вала предположительно опасными являются сечениявала, в которых имеются концентраторы напряжений: I-I – посадка с натягом внутреннего кольца подшипника на вал; II-II – канавка для выхода шлифовального круга; III-III – шпоночный паз.

[4] При несоответствии неравенства прочность вала в указанном сечении не обеспечивается.

[5] В выводе необходимо написать соблюдается ли условие пригодности. При несоответствии перерасчет не проводить.

[6] ГОСТ 23360-78 предусматривает по форме торцов призматические шпонки трех исполнений: А – со скругленными торцами l = lp +b; В – с плоскими торцами l = lp; С – с 1 скругленным торцом l = lp +b/2.


Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 53; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ