Министерство образования и науки Российской федерации.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования.
Белгородский Государственный Технологический Университет имени Шухова
Кафедра ТКММ
РГЗ по дисциплине «прикладная механика»
выполнил:
студент группы ХТ-22
Зинин А. В.
«____» «____» «_____________»
проверил:
старший преподаватель
Варданян Г. Р.
«____» «____» «_____________»
Белгород 2012
Оглавление
Задание 3
Задача № 1 4
Задача № 2 6
Задача № 4 8
1. Кинематический и энергетический расчёт привода. 8
1,1. Выбор электродвигателя: 8
1,2. Выбор муфты 9
1,3. Выбор редуктора 9
2. Расчёт цепной передачи: 9
3. Расчет нагрузок цепной передачи. 10
4. Геометрический расчет передачи. 11
5. Расчёт зубчатой передачи: 11
Список литературы 18
Задание Задача № 1
Стальной
стержень ступенчатой формы нагружен
внешними силами F1и
F2
как показано на ( рис. 1) Построить эпюры
продольных сил, нормальных напряжений
и перемещений поперечных сечений
стержня, приняв модули упругости
E=2*105МПа.
Числовые значения внешних сил F1и
F2,
а также площади поперечных сечений А1,
А2и
линейные размеры ступней стержня l1и
l2принятьпо
табл. 1.
-
F1, кН
F2, кН
А1, см2
А2, см2
l1, м
l2, м
10
6
1,5
1,9
0,8
1,0
Решение
Разобьем брус на отдельные участки, начиная от свободного конца. Границами участков являются сечения, в которых приложены внешние силы, и место изменения размеров поперечного сечения.
Определение реакции заделки:
,
F1-
F2+
F3
-R=0
(1. стр.17)
R= F1- F2+ F3=10-6+5=9кН
Продольная сила в сечении а-а равна:
N1=F1=10 кН
Продольная сила в сечении b-b равна:
N2=F1- F2=10-6=4 кН
Продольная сила в сечении c-c равна:
N3=F1- F2+ F3=10-6+5=9кН
Построим график (эпюру), показывающий как меняется Nпо длине бруса.
Эпюру нормальных напряжений получим, разделив значения N на соответствующие площади поперечных сечений бруса.
Ϭ=
(1. стр.17)
ϬАВ=
=66,67
Па
ϬBC=
=26,67
Па
ϬCD=
=21,05
Па
ϬDE=
=47,37
Па
Эпюру перемещений следует строить, начиная от защемленного конца.
Перемещение сечения Dравно удлинению участкаDE
=0.12*
м=0,12мм
Перемещение сеченияС относительно сечения Dравно удлинению участкаDE
=0,05*
м=0,05мм
Абсолютное перемещение сечения С равно перемещению сечения D плюс перемещение сечения С относительно сечения D
=0.17
мм
Перемещение сечения B относительно сечения Cравно удлинению участкаBC
=0,05*
м=0,05мм
Абсолютное перемещение сечения B равно перемещению сечения C плюс перемещение сечения
Bотносительно сечения C
=0.22
мм
Перемещение сечения A относительно сечения Bравно удлинению участкаAB
=0,13*
м=0.13мм
Абсолютное перемещение сечения A равно перемещению сечения B плюс перемещение сечения Aотносительно сечения B
=0.35
мм
Задача № 2
Для
стального трансмиссионного вала
требуется:
1)определить величины моментов подводимых к шкиву 1 и снимаемых со шкивов 2…4; 2) построить эпюру крутящих моментов; 3) определить диаметр вала из расчёта на прочность, принимая [τ]=25МПа
Диаметр вала считать по всей длине постоянным. окончательно принимаемое значение диаметра вала должно быть округленно до ближайшего большего числа , кратного 5.
-
N1 кВт
N2кВт
N3кВт
n1, мин-1
25
15
10
200
Решение
Определяем величину крутящих моментов:
(1.
стр. 82)
Определяем величину момента подводимого к шкиву 1:
=
1193,75+
716,25+477,5=2387,5 Н*м
Построим эпюру
крутящих моментов, пользуясь методом
сечений. Разбиваем вал на участки с
однородной внешней нагрузкой. Рассмотрим
первый участок. На первом участке
проводим сечение a-a.
=0
=1193,75
н*М
Рассмотрим участок II. Проводим сечение b-b
=0
=1193,75+716,25=1910
Н*м
Рассмотрим участок III. Проводим сечение c-c
=0
=
1193,75+716,25-2387,5=-477.5 Н*м
Скачки на эпюре
соответствуют сечениям, где подается
или снимается определённая мощность.
Из построенной эпюры
следует,
что опасным являются сечения участка
между шкивами 2 и 3
Расчётный (наибольший )крутящий момент
=1910
Н*м
Определяем диаметр
вала из расчета на прочность.
=
Округляем получившееся число до ближайшего числа, кратного 5, получается 75мм.