Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа по механике с решением. Вариант 2 - файл тех мех толя 01-03-2009.doc


Контрольная работа по механике с решением. Вариант 2
скачать (14950.1 kb.)

Доступные файлы (59):

0001.frf
0001.tif
0002.frf
0002.tif
0003.frf
0003.tif
0004.frf
0004.tif
0005.frf
0005.tif
0006.frf
0006.tif
0007.frf
0007.tif
0008.frf
0008.tif
0009.frf
0009.tif
0010.frf
0010.tif
0011.frf
0011.tif
0012.frf
0012.tif
0013.frf
0013.tif
0014.frf
0014.tif
0015.frf
0015.tif
0016.frf
0016.tif
0017.frf
0017.tif
0018.frf
0018.tif
0019.frf
0019.tif
0020.frf
0020.tif
0021.frf
0021.tif
0022.frf
0022.tif
0023.frf
0023.tif
0024.frf
0024.tif
0025.frf
0025.tif
0026.frf
0026.tif
desktop.ini
FRBatch.opt
_FRBatch.pac
packet.ico
scanman.ini
textlang.dat
тех мех толя 01-03-2009.doc7161kb.01.03.2009 15:59скачать

содержание
Загрузка...

тех мех толя 01-03-2009.doc

  1   2   3   4   5   6
Реклама MarketGid:
Загрузка...
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФИЛИАЛ НОУ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

В Г.РУДНОМ
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

ПРОГРАММОЙ И МЕТОДИЧЕСКИМИ УКАЗАНИЯМИ)

Для учащихся-заочников специальности

190604 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»

2008
СОСТАВИТЕЛЬ:

Шестакова Н.С., преподаватель отделения Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

РЕЦЕНЗЕНТ:

ОБСУЖДЕНО:

на заседании предметно-цикловой комиссии отделения 190604

Протокол № ____ от «_____»____________________ 2008 г.
ОДОБРЕНО:

предметно-цикловой комиссией отделения 190604

«_____»____________________ 2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ


  1. ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………4

  2. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ………………………………………………………5

  3. ПРОГРАММА……………………………………………………………………....7

  4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1……………………………………………………15

  5. ^ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1………………………………………………………..19

  1. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2…………………………………………………….24

  2. ^ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №2……………………………………………………………27

  1. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3…………………………………………………….32

  2. ^ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №3…………………………………………………………….34

  1. МЕТОДИЧЕКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ…………40

  2. .ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ……………………………………………………...…44

  3. .СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………....45


  1. ВВЕДЕНИЕ.


Дальнейшее ускорение научно-технического прогресса – решающего фактора перевода экономики на путь интенсивного развития, широкое внедрение прогрессивных технологических процессов, увеличение выпуска новых машин и оборудования, транспортных средств, приборов, а также полимерных и композиционных материалов ставят перед средними специальными учебными заведениями новые, более сложные задачи подготовки высококвалифицированных специалистов, способных не отставать от темпов развития научно-технического прогресса и последовательного перехода к внедрению машин, обеспечивающих механизацию и автоматизацию всех процессов производства. Решение этих задач зависит от технически грамотных кадров.

Изучение технической механики способствует развитию у учащихся диалектико-материалистического мировоззрения. Знания и навыки, полученные при изучении этого предмета, являются основой для освоения смежных специальных дисциплин.

Предмет «Техническая механика» состоит из трех разделов: Теоретической механики, сопротивления материалов и деталей машин. Назначение предмета – дать будущим техникам основные сведения о законах движения и равновесия материальных тел, о методах расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость, а также сведения об устройстве, области применения и методах проектирования деталей механизмов и машин.

В результате изучения учебной дисциплины студенты должны:

  • Знать и уметь использовать аксиомы и теоремы статики для определения реакций опор и усилий в стержнях плоских ферм, определять параметры движения точки и твердого тела при различных способах его задания, знать и уметь использовать законы и общие теоремы динамики, строить эпюры сил и моментов, рассчитывать напряжения и деформации, характеристики круглых и прямоугольных сечений.

  • Уметь рассчитывать силы, моменты, реакции опор и усилий в элементах плоских ферм; параметры движения точки и твердого тела; напряжений и деформаций в элементах конструкций при различных видах нагрузок.

  • Иметь представление о колебательном движении материальной точки, явлении резонанса, количестве движения, импульсе силы, кинетическом моменте; расчете статически неопределенных систем; проверке прочности материала при сложном напряженном состоянии; устойчивости элементов конструкций.

В процессе изучения дисциплины предполагается проведение трех аудиторных контрольных работ. Для проверки знаний студентов по окончании изучения дисциплины запланирован экзамен.

Пособие содержит программу предмета, перечень учебной литературы, задания для контрольных работ и методические указания по их выполнению.

^


  1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ


Материал программы дисциплины «Основы технической механики» разделен на три части: 1) статика, 2) основы сопротивления материалов, 3)элементы кинематики и динамики, детали машин и механизмов. Каждое задание выполняется в два этапа: изучение учебного материала, выполнение контрольной работы.

^ ИЗУЧЕНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛЛА должно предшествовать выполнению контрольной работы. Сперва необходимо ознакомиться с содержанием программы и подобрать рекомендованную учебную литературу; изучить материал каждой темы задания, т.е. разобраться с основными понятиями, определениями, законами, правилами, затем кратко законспектировать основные положения, доказательства и правила. Далее закрепить усвоение материала путем разбора решенных задач, а также самостоятельным решением возможно большего числа задач.

^ ВЫПОЛНЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ. Каждый учащийся должен выполнить три контрольные работы. Задачи для работы выбираются в соответствии с номером варианта полученным учащимся от преподавателя. Контрольные работы, выполненные не в соответствии с этими указаниями, не защитываются и возвращаются без оценки.

При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие требования: каждая контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клетку. На обложке тетради наклеивается титульный лист установленного образца, с точным указанием личных данных учащегося; контрольные работы выполняются обязательно чернилами, а рисунки и схемы - карандашом четко и аккуратно. Для пометок и замечаний преподавателя необходимо оставлять поля на страницах шириной не менее 40 мм. Каждую задачу нужно начинать с новой страницы, текст условий задач переписывается обязательно; решения задач должны сопровождаться пояснениями, ссылками на теоремы, законы и т.д.;

После выполнения решения задач составляется список использованной литературы, в котором необходимо указать следующие сведения: ф.и.о. автора, наименование работы, место и год издания.

Незачтенная работа или выполняется заново, или переделывается частично по указанию преподавателя. Контрольные работы следует сдавать не позднее чем за неделю до установленного расписанием зачета или экзамена.

Задания составлены в соответствии с программой для заочной формы обучения. Основная часть материала выносится на самостоятельное изучение студентами (СРС). Ниже приведена таблица, в которой указано количество часов, рекомендуемые для изучения каждой темы.

^ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЗАОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ



Разделы и темы

Максимальная нагрузка студента

Количество аудиторных часов при заочной форме обучения

всего

Лабор раб

Практические работы

СРС

1

2

3

4

5

6

7

 

^ Тема 1. Статика

 

 

 

 

 

1

Плоская система сходящихся сил

8

1




 

7

2

Плоская система произвольно расположенных сил

9

2




1

7

3

Центр тяжести

8

1




 

7

4

Пространственная система сил

9

2




1

7

 

^ Тема 2. Кинематика

 

 




 

 

1

Сложное движение точки и твердого тела

7

0




 

7

2

Простейшие движения твердого тела

9

2




1

7

 

^ Тема 3. Динамика

 

 




 

 

1

Движение несвободной материальной точки

7

0




 

7

2

Работа и мощность

7

0




 

7

3

Общие теоремы динамики

9

2




1

7

 

^ Тема 4. Сопротивление материалов

 

 




 

 

1

Растяжение и сжатие

9

1




 

8

2

Практические расчеты на срез и смятие

8

1




 

7

1

2

3

4

5

6

7

3

Сдвиг и кручение

8

1




 

7

4

Изгиб

9

2




1

7

5

Гипотезы прочности и их применение

8

1




 

7

6

Расчет на усталость

8

1




 

7

7

Устойчивость сжатых стержней

10

3




2

7

 

^ Тема 5. Соединения

 

 




 

 

1

Разъемные соединения.

8

1




 

7

2

Неразъемные соединения

9

2




1

7

 

^ Тема 6. Детали вращения

 

 




 

 

1

Муфты

9

1




 

8

2

Подшипники скольжения и качения

8

1




 

7

3

Валы и оси

10

3




2

7

 

^ Тема 7. Передачи.

 

 




 

 

1

Ременная передача

9

1




 

8

2

Фрикционная передача

9

1




 

8

3

Зубчатая передача

9

1




 

8

4

Цепная передача

9

1




 

8

5

Червячная передача

9

1




 

8

6

Передача винт-гайка

11

3




2

8

 

всего

233

36

0

12

197




  1. ПРОГРАММА.

^ РАЗДЕЛ I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

ВВЕДЕНИЕ

Содержание технической механики. Роль и значение механики в технике. Материя и движение. Механическое движение. Равновесие. Теоретическая механика и ее разделы: статика, кинематика, динамика.

^ СТАТИКА

Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики.


Должен знать: Материальная точка. Абсолютно твердое тело. Сила; сила как вектор, способы из­мерения силы и ее единицы; сила тяжести. Система сил. Эквивалентные системы сил. Равнодействующая сила. Силы внешние и внутренние. Основные задачи статики. Первая аксиома статики (закон инерции). Вторая аксиома (ус­ловия равновесия двух сил). Третья аксиома (принцип присоединения и исключения уравновешенных сил). Перенос силы вдоль линии ее действия (сила — скользящий вектор). Четвертая аксиома (правило параллелограмма). Пятая аксиома (закон равенства действия и проти­водействия). Свободное и несвободное тело. Связи. Реакции идеальных связей и определение их направлений.

^ Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил.

Должен знать: Система сходящихся сил. Определение модуля и направления равнодействующей двух сил, приложенных в одной точке. Разложение силы на две составляющие, приложенные в той же точке. Сложение плоской системы сходящихся сил. Силовой многоугольник. Проекция силы на ось; правило знаков. Проекции силы на две взаимно перпендикулярные оси. Аналитическое определение равнодей­ствующей плоской системы сходящихся сил (метод проекций). Геометрическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил. Аналитические условия равновесия плоской системы сходящихся сил (уравнения равновесия). Стержневые системы с идеальными шарнирами, нагруженные в шарнирах.

Должен уметь: Составлять уравнения равновесия, определять реакции опор в плоской системе сходящихся сил.
Тема 1.3. Пара сил.

Должен знать: Пара сил. Вращающее действие пары сил на тело. Плечо пары, момент пары, знак момента. Момент как вектор. Эквивалентность пар. Возможность переноса пары в плоскости ее дей­ствия (момент пары - свободный вектор). Сложение пар. Условие равновесия пар.

Должен уметь: Находить момент пары сил.

^ Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил.

Должен знать: Вра­щающее действие силы на тело. Момент сил относительно точки. Приведение силы к данному центру. Приведение плоской системы сил к данной точке, главный вектор и главный момент плоской системы сил. Равнодействующая плоской системы сил. Теорема Вариньона. Частные случаи приведения плоской системы сил. Равновесие плоской системы сил. Условия равновесия. Уравнения равновесия произвольной плоской системы сил (три вида). Уравнения равновесия плоской параллельных сил (два вида). Рациональный выбор направления координатных осей и центра моментов при решении задач. Балочные системы. Классификация нагрузок: сосредоточенные си­лы, сосредоточенные пары сил, распределенные нагрузки. Виды опор балочных систем (свободное опирание, шарнирно - подвижная, шарнирно-неподвижная, жесткое защемление), опорные реакции, момент за­щемления. Связи с трением. Отклонение направления реакции связи от нор­мали к поверхности; сила трения, коэффициент трения. Контур трения. Условия самоторможения.

Должен уметь: Составлять расчетные схемы для балочных систем, составлять уравнения равновесия, определять реакции опор балочной системы.

^ Тема 1.5. Пространственная система сил.

Должен знать: Параллелепипед сил. Проекции силы на взаимно перпендикулярные координатные оси. Рав­нодействующая пространственной системы сходящихся сил. Равновесие пространственной системы сходящихся сил. Момент силы относительно оси. Общий случай действия пространственной системы. Понятие о главном векторе и главном моменте пространственной системы. Шесть уравнений равновесия пространственной системы параллельных сил (без выводов). Три уравнения равновесия пространственной системы параллельных сил. Применение уравнений равновесия для различных случаев пространственно нагруженных валов (в частности, редукторных).

Должен уметь: Составлять расчетные схемы для пространственной системы сил. Составлять уравнения равновесия для различных случаев пространственно нагруженных валов, определять реакции опор валов.

^ Тема 1.6. Центр тяжести.

Должен знать: Центр параллельных сил и его свойство. Формулы для определения положения центра параллельных сил. Центр тяжести тела. Формула для определения положения центра тяжести тела, составленного из тонких однородных пластинок (площадей) и из тонких стержней (линий). Положение центра тяжести тела, имеющего плоскость или ось симметрии. Положение центров тяжести простых геометрических фигур и линий; прямоугольника, треугольника, дуги, окружности (без вывода), кругового сектора. Определение положения центров тяжести тон­ких пластинок и сечений, составленных из простых геометрических фигур и из стандартных профилей проката. Статический момент се­чения. Условие равновесия твердого тела, имеющего неподвижную точку или ось вращения. Устойчивое, неустойчивое, безразличное равновесие. Условие равновесия тела, имеющего опорную плоскость. Момент опро­кидывания и момент устойчивости. Коэффициент устойчивости.

Должен уметь: Находить положение центра тяжести пластинок и сечений, составленных из простых геометрических фигур и из стандартных профилей проката. Определять момент опрокидывания и момент устойчивости.

КИНЕМАТИКА

Тема 1.7. Основные понятия кинематики.

Должен знать: Кинематика как наука о механическом движении, изучаемом с точки зрения геометрии. Покой и движение; относительность этих понятий. Основные понятия кинема­тики: траектория, путь, время, скорость и ускорение.

^ Тема 1.8. Кинематика точки.

Должен знать: Способы задания движения точки. Уравнение движения точки по заданной криволинейной траектории. Средняя скорость и скорость в данный момент. Ускорение полное, нор­мальное (центростремительное) и касательное (тангенциальное). Виды движения точки в зависимости от ускорения. Равномерное движение точки. Равнопеременное движение точки: уравнение движения, основ­ные и вспомогательные формулы. Кинематические графики и связь меж­ду ними.

Должен уметь: Определять среднюю скорость материальной точки и скорость точки в данный момент; полное, нормальное и касательное ускорение точки; составлять кинематические графики.

^ Тема 1.9. Простейшие движения твердого тела.

Должен знать: Поступательное движение твердого тела и его свойства. Вращательное движение твер­дого тела вокруг неподвижной оси. Угловое перемещение. Уравнение вращательного движения. Средняя угловая скорость и угловая скорость в данный момент. Частота вращения. Единицы угловой скорости и частоты вращения, связь между ними. Угловое ускорение. Равномерное вращение. Равнопеременное вращение: уравнение вращения, основные и вспо­могательные формулы. Линейные скорости и ускорения точек вращающегося тела.

Должен уметь: Вы­ражать скорость, нормальное, касательное и полное ускорение точек вращающегося тела через его угловую скорость и угловое уско­рение.

Тема 1.10. Сложное движение точки.

Должен знать: Переносное, относительное и абсолютное движение точки. Теорема сложения скоростей.

Тема 1.11. Сложное движение твердого тела.

Должен знать: Плоскопараллельное движение тела. Разложение плоскопараллельного движения на поступа­тельное и вращательное. Определение абсолютной скорости любой точки тела. Мгновенный центр скоростей. Основные способы определения мгновенного центра скоростей.

Должен уметь: Определять абсолютную скорость любой точки тела с помощью мгновенного центра. Сложение вращений вокруг параллельных и пересекающихся осей.


ДИНАМИКА

Тема 1.12. Основные понятия и аксиомы динамики.

Должен знать: Предмет ди­намики; понятие о двух основных задачах динамики. Первая аксиома — принцип инерции; вторая аксиома — основной закон динамики точки. Масса материальной точки и ее единицы; зависимость между массой и силой тяжести. Третья аксиома — закон независимости действия сил. Четвертая аксиома — закон равенства действия и противодействия.

^ Тема 1.13. Движение материальной точки.

Должен знать: Метод кинетостатики. Понятие о свободной и несвободной точке. Понятие о силе инерции. Сила инерции при прямолинейном и криволинейном движениях мате­риальной точки. Принцип Даламбера; метод кинетостатики.

^ Тема 1.14. Работа и мощность.

Должен знать: Работа постоянной силы при пря­молинейном движении. Единицы работы. Работа равнодействующей силы. Понятие о работе переменной силы. Работа силы тяжести. Мощ­ность, единицы мощности. Понятие о механическом коэффициенте по­лезного действия (КПД). Работа и мощность при вращательном движении тела, окружная сила, вращающий момент. Зависимость вра­щающего момента от угловой скорости (частоты вращения) и пере­даваемой мощности. Работа при качении тела по негладкой поверхности; коэффициент трения качения, его размерность.

Должен уметь: Определять работу и мощность при вращательном движении тела, работу при качении тела.

^ Тема 1.15. Общие теоремы динамики.

Должен знать: Импульс силы, количество движения. Теоремы о количестве движения для точки. Кинетическая энергия точки. Теорема о кинетической энергии для точки. Система материальных точек. Внешние и внутренние силы системы. Основное уравнение динамики для вращательного движения твердого тела. Мо­мент инерции тела. Кинетическая энергия тела при поступательном, вращательном и плоскопараллельном движениях. Теорема кинетической энергии для системы.

Должен уметь: Определять кинетическую энергию системы.

^ РАЗДЕЛ 2. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Тема 2.1. Основные положения.

Должен знать: Деформируемое тело. Упругость и пластичность. Основные задачи сопротивления материалов; предва­рительные понятия о расчетах на прочность, жесткость и устойчивость. Классификация нагрузок: поверхностные и объемные, статические, динамические и переменные. Основные гипотезы и допущения, применяемые в сопротивлении материалов, о свойствах деформируемого тела (однородность, изотроп­ность, непрерывность строения) и характере деформации (принцип начальных размеров, линейная зависимость между нагрузками и вызываемыми ими перемещениями). Принцип независимости действия сил. Геометрические схемы элементов конструкций: брус, оболочка, плас­тина, массивное тело. Метод сечений. Применение метода сечений для определения внут­ренних силовых факторов, возникающих в поперечных сечениях бруса. Основные виды нагружения (деформированные состояния) бруса; внутренние силовые факторы в этих случаях. Напряжение полное, нормальное, касательное. Первичное понятие о напряженном состоянии в точке тела.

^ Тема 2.2. Растяжение и сжатие.

Должен знать: Продольные силы и их эпюры. Гипотеза плоских сечений. Нормальные напряжения в поперечных сече­ниях бруса; эпюры нормальных напряжений. Принцип Сен-Венана. Продольные и поперечные деформации при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона). Жесткость сечений и жесткость бруса при растяжении и сжатии. Определение осевых перемещений поперечных сечений бруса. Анализ напряженного состояния при одноосном растяжении (сжа­тии). Максимальные касательные напряжения. Испытания материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали и ее ха­рактерные параметры: пределы пропорциональности, текучести, прочно­сти (временное сопротивление). Характеристики пластических свойств: относительное удлинение при разрыве, относительное поперечное суже­ние. Закон разгрузки и повторного нагружения. Понятие об условном пределе текучести. Диаграммы растяжения хрупких материалов. Меха­нические свойства пластичных и хрупких материалов при сжатии. Коэффициент запаса прочности при статической нагрузке по преде­лу текучести и по пределу прочности. Основные факторы, влияющие на выбор требуемого коэффициента запаса. Допускаемые напряже­ния. Расчеты на прочность: проверка прочности, определение допускае­мой нагрузки (проверочные расчеты), определение требуемых разме­ров поперечного сечения бруса (проектировочные расчеты). Статически неопределимые системы с элементами, работающими на растяжение (сжатие). Уравнения статики и уравнения перемещений. Температурные напряжения в статически неопределимых системах.

^ Должен уметь: Производить расчет на прочность бруса при растяжении, определять относительное удлинение бруса при растяжении (сжатии).

Тема 2.3. Практические расчеты на срез и смятие.

Должен знать: Срез; основные расчетные предпосылки, расчетные формулы. Смятие; условности расче­та, расчетные формулы.

Должен уметь: Производить расчеты на срез и смятие соединений заклеп­ками, болтами, штифтами и т. д.

^ Тема 2.4. Сдвиг и кручение.

Должен знать: Чистый сдвиг. Закон парности каса­тельных напряжений. Деформация сдвига. Закон Гука для сдвига. Мо­дуль сдвига. Зависимость между тремя упругими постоянными для изо­тропного тела (без вывода). Крутящий момент и построение эпюр крутящих моментов. Круче­ние прямого бруса круглого поперечного сечения. Основные гипотезы. Напряжения в поперечном сечении бруса. Угол закручивания. Поляр­ные моменты инерции и сопротивления для круга и кольца. Характер разрушения при кручении брусьев из различных материалов.

^ Должен уметь: Расчеты на прочность и жесткость при кручении. Сравнение прочности и жест­кости при кручении брусьев круглого сплошного и кольцевого попереч­ных сечений. Расчет цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия. Определение расчетных напряжений и изменения высоты пружины. Проектирование пружин по заданной рабочей характеристике.

^ Тема 2.5. Геометрические характеристики плоских сечений.

Должен знать: Осевые, центробежные и полярные моменты инерции. Связь между осевыми и полярными моментами инерции. Связь между осевыми моментами инерции относительно параллельных осей. Главные оси и главные центральные моменты инерции. Осевые моменты инерции простейших сечений: прямоугольника, круга, кольца.

^ Должен уметь: Определение главных цент­ральных моментов инерции составных сечений, имеющих ось симмет­рии.

Тема 2.6. Изгиб.

Должен знать: Основные понятия и определения; классификация видов изгиба: прямой изгиб (чистый и поперечный), косой изгиб (чистый и поперечный). Внутренние силовые факторы при прямом изгибе — поперечная сила и изгибающий момент. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распреде­ленной нагрузки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси бруса. Жесткость сечения при изгибе. Нормальные напряжения, возникаю­щие в поперечных сечениях бруса при чистом изгибе. Распростра­нение выводов чистого изгиба на поперечный изгиб. Расчеты на проч­ность при изгибе. Осевые моменты сопротивления. Рациональные формы поперечных сечений балок из пластичных и хрупких материа­лов. Особенности расчета балок из материалов, различно сопротив­ляющихся растяжению и сжатию. Понятие о касательных напряжениях в поперечных и продоль­ных сечениях брусьев при прямом поперечном изгибе. Линейные и угловые перемещения при прямом изгибе. Опреде­ление линейных и угловых перемещений для различных случаев нагружения статически определимых балок.

^ Должен уметь: Расчеты на жесткость при изгибе.

Тема 2.7. Растяжение (сжатие) и изгиб бруса большой жест­кости.

Должен знать: Расчет брусьев большой жесткости при совместном изгибе и растяжении (сжатии);

Должен уметь: определение нормальных напряжений в попе­речных сечениях, отыскание опасных точек и расчет на прочность.
^ Тема 2.8. Гипотезы прочности и их применение.

Должен знать: Обобщение поня­тия о напряженном состоянии в точке упругого тела, исходные напря­жения, постановка задачи об исследовании напряженного состояния. Главные напряжения. Максимальные касательные напряжения. Напряженное состояние в точках бруса в общем случае его нагру­жения. Плоское напряженное состояние, характерное для бруса (упрощенное плоское напряженное состояние); связь главных напря­жений с нормальными касательными напряжениями, возникающими в поперечных сечениях бруса. Назначение гипотез прочности. Эквивалентные (равноопасные) напряженные состояния. Эквивалентное напряжение. Гипотеза наибольших касательных напряжений: формула для экви­валентных напряжений (через главные напряжения и через напряже­ния в поперечных сечениях бруса). Область применения. Гипотеза энергии формоизменения: формулы для эквивалентных напряжений (через главные напряжения и через напряжения в попе­речном сечении бруса). Область применения. Гипотеза Мора; формула для эквивалентных напряжений (через главные напряжения и через напряжения в поперечном сечении бру­са), Область применения.

^ Должен уметь: Расчет бруса круглого поперечного сечения на изгиб с кручением, эквивалентные моменты по различным гипотезам прочности. Расчет бруса круглого поперечного сечения при совместном кручении и растя­жении (сжатии).

^ Тема 2.9. Устойчивость сжатых стержней.

Должен знать: Понятие об устойчивых и неустойчивых формах упругого равновесия. Критическая сила. Связь между критической и допускаемой нагрузками. Формула Эйлера при различных случаях опорных закреплений. Критическое напряже­ние. Гибкость. Предел применимости формулы Эйлера; предельная гиб­кость. Эмпирические формулы для критических напряжений. График кри­тических напряжений для низкоуглеродистой стали в функции от гиб­кости.

Должен уметь: Расчеты сжатых стержней по формуле Эйлера и по эмпириче­ским формулам. Рациональные формы поперечных сечений сжатых стержней.

^ РАЗДЕЛ 3. ДЕТАЛИ МАШИН

Тема 3.1. Основные положения.

Должен знать: Цель и задача раздела «Детали машин». Механизм и машина. Машины-двигатели и рабочие машины. Детали и узлы (сборочные единицы) машин, их классификация. Современные направления в развитии машиностроения. Основные задачи научно-технического прогресса в машиностроении. Требования, предъявляемые к машинам, узлам и их деталям. Возникновение переменных напряжений при работе деталей машин. Циклы напряжений и их характеристики, Усталостное разрушение де­талей. Предел выносливости материала. Зависимость предела выносли­вости от асимметрии цикла. Факторы, влияющие на предел выносливо­сти. Запас прочности. Контактная прочность деталей машин и контактные напряжения. Критерий работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость. Основные понятия о надежности машин и их деталей.

^ Должен уметь: Проектировочный и проверочный расчеты. Понятие о системе ав­томатического проектирования (САПР).

Тема 3.2. Сварные и клеевые соединения.

Должен знать:

Назначение соединений. Общие требования к соединениям. Неразъемные и разъемные соедине­ния. Общие сведения о сварных соединениях. Достоинства, недостатки и область применения. Виды сварных соединений в зависимости от вза­имного расположения свариваемых элементов. Основные типы сварных швов. Расчет при осевом нагружении соединяемых деталей. Допускае­мые напряжения для сварных соединений. Общие сведения о клеевых соединениях. Достоинства и недостатки и область применения. Факторы, влияющие на выбор марки клея. Виды клеевых соединений.

^ Тема 3.3. Соединения с натягом.

Должен знать: Общие сведения. Цилиндрические соединения с натягом. Способы их получения. Достоинства, недостатки и область применения.

Должен уметь: Расчет соединений с натягом и выбор стандартной посадки. Про­верка прочности охватывающей детали.

^ Тема 3.4. Резьбовые соединения.

Должен знать: Винтовая линия и винтовая по­верхность и их образование. Классификация резьб и основные геометри­ческие параметры резьбы. Основные типы резьб, их сравнительная характеристика и область применения. Способы изготовления резьб. Кон­структивные формы и способы стопорения резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовой паре. Момент в резьбе и момент торцового трения. Соотношение между силой затяжки и силой на ключе (выигрыш в силе). Самоторможение в винтовой паре. КПД винтовой пары. Расчет одиночного болта (винта, шпильки) на прочность при посто­янной нагрузке. Основные расчетные случаи: затянутый болт без внеш­ней осевой силы, затянутый болт с дополнительной осевой силой; болт нагружен поперечной силой (два случая — болт поставлен с зазором и без зазора).

^ Должен уметь: Определять классы прочности и материалы резьбовых деталей. Выбор допуска­емых напряжений при контролируемой и при неконтролируемой за­тяжке. Производить расчет одиночного болта (винта, шпильки).

^ Тема 3.5. Шпоночные и шлицевые соединения.

Должен знать: Шпоночные соедине­ния. Назначение, достоинство и недостатки. Основные типы стандарт­ных шпонок и их сравнительная характеристика. Проверочный расчет соединений призматическими и сегментными шпонками. Материал и до­пускаемые напряжения. Шлицевые соединения. Назначение, достоинства и недостатки. Классификация по характеру соединения, по форме зубьев, по способу центрирования ступицы относительно вала и их сравнительная характе­ристика.

^ Должен уметь: Проверочный расчет шлицевых прямоточных соединений. Ма­териал и допускаемые напряжения.

Тема 3.6. Общие сведения о передачах.

Должен знать:

Вращательное движение, его достоинство и роль в механизмах и машинах. Назначение передач по принципу действия и принципу передачи движения от ведущего зве­на к ведомому. Основные кинематические и силовые соотношения в пере­дачах.

^ Тема 3.7. Фрикционные передачи.

Должен знать: Принцип работы и устройство фрикционных передач с нерегулируемым (постоянным) передаточным числом. Достоинства и недостатки, область применения. Цилиндриче­ская передача гладкими катками, определение требуемой силы их при­жатия. Способы прижатия и материалы катков. Виды разрушения ра­бочих поверхностей катков. Понятие о критериях работоспособности и расчета на прочность. Передачи с плавным бесступенчатым регулированием передаточно­го числа — вариаторы. Кинематические схемы вариаторов и область их применения. Определение диапазона регулирования.

^ Тема 3.8. Зубчатые передачи.

Должен знать: Общие сведения о зубчатых переда­чах; принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация зубчатых передач. Основы теории зубчатого зацепления (основная теорема зацепле­ния, эвольвента окружности). Образование эвольвентного зацепления. Зацепление двух эвольвентных колес; основные элементы и характеристики зацепления, скольжение при взаимодействии зубьев. Зацепление эвольвентного зубчатого колеса с рейкой. Принципиальные основы нарезания зубьев методом обкатки. Делительная окружность. Исходный контур зубчатой рейки. Краткие сведения об изготовлении зубчатых ко­лес. Точность изготовления и КПД зубчатых передач. Подрезание зубь­ев. Основные понятия о зубчатых колесах со смещением. Виды разруше­ния зубьев и основные критерии работоспособности и расчета зубчатых передач. Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения.

^ Должен уметь: Прямозубые цилиндрические передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Расчет на контактную прочность и изгиб, исходные положения для расчета, расчетная нагруз­ка, вывод формулы проверочного и проектировочного расчетов. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов. Косозубые цилиндрические передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Особенности расчета косозубых передач на контактную прочность и на изгиб. Выбор основ­ных параметров и расчетных коэффициентов. Шевронные цилиндриче­ские зубчатые передачи. Передачи с зацеплением Новикова. Конические прямозубые передачи и конические передачи с круго­вым зубом. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Расчет конических передач. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов. Планетарные зубчатые передачи; принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения. Определение переда­точных отношений (метод Виллиса). Особенности расчета планетарных передач. Волновые зубчатые передачи, принцип работы и устройство. Досто­инства, недостатки и область применения. Передаточное отношение. Конструктивные разновидности генераторов волн и гибких колес.

^ Тема 3.9. Передача винт-гайка.

Должен знать: Винтовая передача; принцип рабо­ты, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Переда­чи с трением скольжения и трением качения, их сравнительная оценка. КПД передачи. Виды разрушения передачи. Материалы винтовой пары.

^ Должен уметь: Проектировочный и проверочный расчеты передачи с трением скольже­ния. Допускаемые напряжения.

Тема 3.10. Червячные передачи.

Должен знать: Общие сведения о червячных пере­дачах; принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация. Червячная передача с архимедовым червяком. Нарезание червя­ков и червячных колес. Основные геометрические соотношения. Ско­рость скольжения в червячной передаче. Передаточное число и КПД червячной передачи. Силы, действующие в зацеплении. Виды разруше­ния зубьев червячных колес. Материалы звеньев червячной пары. До­пускаемые напряжения для материалов червячных колес.

^ Должен уметь: Расчет зубьев колеса на контактную прочность и на изгиб. Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов. Тепловой расчет червячной пере­дачи.

^ Тема 3.11. Редукторы.

Должен знать: Общие сведения о редукторах. Назначение, устройство, классификация. Конструкции одно- и двухступенчатых ре­дукторов. Мотор-редукторы. Основные параметры редукторов.
Тема 3.12. Ременные передачи.

Должен знать: Общие сведения о ременных пере­дачах; принцип работы, устройство, достоинство и недостатки, область применения. Детали ременных передач: приводные ремни, шкивы, натяжные уст­ройства. Сравнительная характеристика передач плоскими, клиновыми и поликлиновыми ремнями. Основные геометрические соотношения в пе­редачах. Силы и напряжения в ветвях ремня. Силы, действующие на валы и подшипники. Скольжение ремня на шкивах. КПД передачи. Передаточное число.

^ Должен уметь: Расчет ременной передачи по тяговой способности. Зубчато-ременные передачи. Принцип работы. Достоинства и недостат­ки, область применения. Расчет зубчато-ременных передач.

^ Тема 3.13. Цепные передачи.

Должен знать: Общие сведения о цепных передачах: принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область приме­нения. Детали цепных передач (приводные цепи, звездочки и натяжные устройства) и смазка цепи. Основные геометрические соотношения в передаче. Передаточное число. Силы, действующие в цепной передаче. Проектировочный и проверочный расчеты цепной передачи.

^ Должен уметь: Выбор ос­новных параметров и расчетных коэффициентов. КПД передачи.

3.14. Валы и оси.

Должен знать: Валы и оси, их назначение и классификация. Элементы конструкции (цапфы, посадочные поверхности, переходные участки). Материалы валов и осей.

^ Должен уметь: Выбор расчетных схем. Проектировочный расчет вала. Провероч­ный расчет вала. Конструктивные и технологические способы повыше­ния сопротивления усталости. Проверочный и проектировочный расчеты осей.

^ Тема 3.15. Подшипники.

Должен знать: Общие сведения. Подшипники скольже­ния: конструкция, достоинства и недостатки, область применения, ма­териалы и смазки. Виды разрушения и основные критерии работоспо­собности. Расчет на износостойкость и теплостойкость. Подшипники скольжения без смазки, КПД подшипников скольжения. Подшипники качения: устройство и сравнение с подшипниками скольжения. Классификация, условные обозначения и основные типы. Особенности работы радиально-упорных шарико- и роликоподшипников. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Смазка и уп­лотнения. Краткие сведения о конструировании опор валов.

^ Должен уметь: Производить расчет на износостойкость и теплостойкость подшипников скольжения. Подбирать подшипники по динамической грузоподъемности.

Тема 3.16. Муфты

Должен знать: Муфты. Муфты, их назначение и классификация. Уст­ройство и принцип действия основных типов муфт.

Должен уметь: Методика подбора стандартных и нормализованных муфт.

  1. ^ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1.

Задача №1. Определить реакции стержней, удерживающих грузы F1 и F2. Массой стержня пренебречь. Схему своего варианта см. на рис 1. Числовые данные своего варианта взять из табл.1.

Задача №2. Определить реакции опор двухопорной балки (рис 2.). Данные своего варианта взять из таб. 2.

Задача №3. На вал жестко насажены шкив и колесо, нагруженные, как показано на рис 3. Определить силы F2 , Fr2=0.4F2, а также реакции опор, если значение силы F1 задано. Данные своего варианта взять из табл3.

Задача №4. Определить положение центра тяжести для тонкой однородной пластины, форма и размеры которой, в сантиметрах, показаны на рис 4. Схему сечения для задачи своего варианта взять из табл. 4.

Задача №5. Данные своего варианта взять из табл. 5.

1. Прямолинейное движение точки определяется уравнением s=40+2t+0.5t2, где s – в метрах, t – в секундах. Определить скорость υ, пройденный путь s и ускорение а через 10с после начала движения.

2. Уравнение прямолинейного движения точки s=2t+t2. Определить время t, в течении которого скорость тела достигает 10м/с, пройденный за это время путь s и ускорение а.

3. Тело падает с высоты H=78,4 м. Определить время падения t и скорость υ в момент достижения Земли.

4. При отходе от станции поезд через 3 мин набрал скорость υ=64,8 км/ч. Определить ускорение и пройденный путь s за указанное время.

5. Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 490 м/с. Определит высоту и время подъема.

Задача №6. Данные своего варианта взять из табл.5 .

1. Вагонетка с грузом массой 800 кг начинает двигаться из состояния покоя равноускоренно по прямолинейному горизонтальному пути и через 8с достигает скорости υ=1,6м/с. Определить силу, движущую вагонетку, если сопротивление движению равно 0.01 веса вагонетки.

2. Тело под действием горизонтальной силы F=80 Н движется прямолинейно по горизонтальной гладкой поверхности. Уравнение движения имеет вид: s=4t+2t2. Определить массу этого тела.

3. Груз массой m=450кг, подвешенный на стальном канате, спускается вниз с ускорением а=2,5м/с2. Найти натяжение стального каната.

4. Груз массой 20 кг поднимается на веревке равноускоренно. Определить ускорение аτ, при котором натяжение веревки будет равно 300Н.

5. Груз массой m=400кг поднимается вертикально вверх с ускорением а=4,8 м/с2 с помощью троса, перекинутого через блок. Определить натяжение троса, пренебрегая его массой.
Таблица 1. Данные к задаче №1

варианта

схемы

F1, кН

F2, кН




варианта

схемы

F1, кН

F2, кН

1, 11,21, 31

1

0,4

0,5

6, 16, 26, 36

6

0,8

0,4

2, 12, 22, 32

2

0,3

0,8

7,17, 27, 37

7

0,4

0,2

3, 13, 23, 33

3

0,6

0,4

8, 18, 28, 38

8

1,2

0,8

4, 14, 24, 34

4

0,2

0,5

9, 19, 29, 39

9

0,8

1,0

5, 15, 25, 35

5

0,5

0,8

10, 20,30, 40

10

0,9

0,6


Таблица 2. Данные к задаче №2

схемы

вар

q, H/м

F, Н

М, Нм




схемы



вар

q, H/м

F, Н

М, Нм

1

1

5

40

10

6

6

8

12

20

11

2

25

20

16

3,5

10

45

21

10

16

14

26

0,5

8

10

31

1,5

50

30

36

0

15

50

2

2

1

60

54

7

7

2

50

35

12

4,5

20

85

17

4

10

5

22

2

15

0

27

6

12

8

32

5

2,5

100

37

8

15

50

3

3

5

80

25

8

8

4

18

15

13

2,5

15

10

18

6,5

24

20

23

4

30

20

28

10

16

12

33

10

55

40

38

2,5

20

25

4

4

4

10

8

9

9

4

15

2

14

1

12

10

19

1,5

40

15

24

12

16

15

29

1

20

18

34

8

20

12

39

10

16

25

5

5

5

50

35

10

10

4

50

10

15

4,5

35

30

20

6

65

8

25

8

25

20

30

2

80

100

35

1,5

10

8

40

18

10

15
  1   2   3   4   5   6



Скачать файл (14950.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации