205

Министерство образования Республики Беларусь

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное учреждение высшего профессионального образования

«Белорусско-Российский университет»

ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА

(конспект лекций для заочной формы обучения студентов специальности

«Автоматизированные электроприводы»)

Могилев 2009

Оглавление

Введение…………………………………………………………………….......5

1 Машины и механизмы, их структура и классификация………………..6

1.1 Звенья и кинематические пары механизмов…………………………...6

1.2 Кинематические цепи. Степень подвижности механизмов………......9

1.3 Классификация механизмов……………………………………………11

2 Основы расчетов деталей механизмов и машин на прочность…...18

2.1 Деформации и напряжения. Метод сечений………………………….18

2.2 Простейшие типы деформации стержней…………………………......20

2.3 Допущения, принимаемые при расчетах на прочность……………..21

3 Растяжение-сжатие стержней. Свойства материалов……………......22

3.1 Определение деформаций и напряжений при растяжении – сжатии.22

3.2 Механические свойства материалов. Диаграмма напряжений….…23

3.3 Твердость материалов………………………………………………...…..26

4 Сдвиг и кручение……………………………………………………….....28

4.1. Напряжения и деформации при сдвиге……………………………......28

4.2 Статические моменты сечения. Центр масс сечения………………...29

4.3 Моменты инерции сечений……………………………………………...30

4.4 Понятие о крутящем моменте………………………………………......31

4.5 Определение напряжений при кручении стержней с круглым

поперечным сечением…………………………………………………….....32

4.6 Определение деформаций при кручении стержней с круглым

поперечным сечением…………………………………………………….....35

5 Изгиб прямолинейного стержня…………………………………….....37

5.1 Понятия о деформации изгиба………………………………………....37

5.2 Определение нормальных напряжений при изгибе………………...….38

5.3 Определение деформаций при изгибе…………………………………..40

6 Сложные сопротивления. Местные напряжения……………………...43

6. 1 Понятие о теориях прочности………………………………………..…..43

6.2 Изгиб с кручением стержней круглого поперечного сечения……….....44

6.3 Концентрация напряжений……………………………………………....46

6.4 Контактные напряжения……………………………………………..…...49

7 Устойчивость сжатых стержней…………………………………….…..51

7.1 Устойчивость равновесия сжатого стержня………………………….....51

7.2 Определение критической силы. Задача Эйлера…………………….....52

8 Прочность при циклически изменяющихся напряжениях………. ... 55

8.1 Понятие об усталости материалов……………………………………....55

8.2 Характеристики усталостной прочности материалов. Предел

выносливости………………………………………………………………….56

8.3 Влияние коэффициента асимметрии цикла на усталостную

прочность. Диаграмма предельных циклов напряжений……………….......59

8.4 Факторы, влияющие на предел выносливости…………………………60

9 Основы триботехники……………………………………………………63

9.1 Общие сведения……………………………………………………….......63

9.2 Трение и изнашивание……………………………………………….......64

10 Основные принципы и правила конструирования……………..…...69

10.1 Общие сведения…………………………………………………………....69

10.2 Стандартизация и унификация……………………………………….....70

10.3 Прочность и жесткость…………………………………………………...71

10.4 Точность взаимного положения деталей………………………………..73

10.5 Другие методы и принципы конструирования…………………………..75

11 Конструкционные и смазочные материалы…………………………..76

11.1 Требования к конструкционным материалам……………………………76

11.2 Черные металлы…………………………………………………………..77

11.2.1 Чугуны…………………………………………………………………………77

11.2.2 Стали…………………………………………………………………....78

11.3 Цветные металлы…………………………………………………………81

11.3.1. Медь и ее сплавы……………………………………………………….81

11.3.2. Алюминий и его сплавы………………………………………………..82

11.3.3. Сплавы титана и магния, баббиты……………………………………..83

11.4 Пластмассы……………………………………………………………….84

11. 5 Смазочные материалы……………………………………………………86

12 Механические передачи……………………………………………......... 87

12.1 Характеристики механических передач………………………………….87

12.2 Фрикционные механизмы………………………………………………...89

12.2.1 Общие сведения…………………………………………………………89

12.2.2 Кинематика фрикционных механизмов………………………………...91

12.2.3 Расчет фрикционных передач…………………………………………...92

12.3 Ременные передачи……………………………………………………….94

12.3.1 Кинематика, геометрия и силы в ременных передачах………………...96

12.3.2 Порядок расчета…………………………………………………………99

12.4 Зубчатые механизмы. Прямозубые цилиндрические передачи………...100

12.4.1 Параметры цилиндрических прямозубых колес……………………...102

12.4.2 Конструкции и материалы зубчатых колес……………………………105

12.4.3 Виды повреждений зубьев…………………………………………….106

12.4.4 Расчетная нагрузка, действующая в зацеплении прямозубой

цилиндрической передачи…………………………………………………….109

12.4.5 Проверочный и проектировочный расчет прямозубой

цилиндрической передачи на сопротивление усталости при изгибе………..111