- •Результаты расчётов не должны отличаться более чем на 5%
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями темы «Плоская система сходящихся сил» и выписать ключевые понятия в тетрадь для практических и лабораторных работ.
- •Плоская система сходящихся сил. Равнодействующая сходящихся сил
- •Проекция силы на ось
- •Определение равнодействующей системы сил аналитическим способом
- •Определение равнодействующей силы системы сходящихся сил
- •Пример решения задачи
- •Сделайте выводы о приобретенных навыках нахождения равнодействующей графическим путем
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями темы «Плоская система сходящихся сил» и выписать ключевые понятия в тетрадь для практических и лабораторных работ.
- •1. Гладкая опора (без трения)
- •2. Гибкая связь (пить, веревка, трос, цепь)
- •3. Жесткий стержень
- •4. Шарнирная опора
- •5. Защемление или «заделка»
- •Изобразите графически схему стержневого устройства авс и произведите расчет заданной задачи на определение усилия в стержнях стержневой системы, согласно примеру. Пример решения задачи
- •Ответьте на контрольные вопросы
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося
- •Задания к практической работе
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося
- •Задания к практической работе
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями темы «Плоская система сходящихся сил» и выписать ключевые понятия в тетрадь для практических и лабораторных работ.
- •Алгоритм решения задач на построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений, расчет абсолютного удлинения стержня
- •Ответьте на контрольные вопросы
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Конспект обучающегося
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Пример решения задачи
- •Ответьте на контрольные вопросы
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями темы «Напряжение и деформации при кручении».
- •1.1. Внутренние силы при кручении
- •1.2. Напряжения в поперечных сечениях вала
- •1.3. Расчет на прочность
- •1.3.1. Проверочный расчет
- •1.3.2. Проектный расчет
- •1.3.3. Определение допускаемой нагрузки
- •1.4. Деформации при кручении
- •Решение
- •Пример № 2.
- •Решение
- •Законспектируйте ответы на контрольные вопросы
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Изобразите графически схему балки, определите опорные реакции;
- •Пример решения задачи Пример № 1
- •1) Построение эпюры поперечных сил (разбиваем балку на участки и используем метод сечений):
- •Пример №2
- •Пример №3
- •Законспектируйте ответы на контрольные вопросы
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Изобразите графически схему балки, определите опорные реакции;
- •Законспектируйте ответы на контрольные вопросы
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Исходные данные
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Рассчитать сварное соединение по примеру:
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Рассчитать резьбовое соединение по примеру:
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Исходные данные
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Рассчитать ременную передачу по примеру:
- •Справочные данные
- •Сечения ремня в зависимости от передаваемой мощности и скорости
- •Диаметры шкивов по гост 17383 (гост 20889; гост 20898)
- •Размеры и сечение ремней по гост 1284
- •Стандартный ряд длин клиновых ремней (гост 1284)
- •Допускаемые полезные напряжения [t]0 для клиновых ремней
- •Коэффициент динамичности и режима нагрузки Ср при односменной работе (при передаче от электродвигателей: постоянного, переменного тока, асинхронных с короткозамкнутым ротором)
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Зацепление: а – внешнее; б – внутреннее
- •Исходные данные
- •Рассчитать ременную передачу по примеру:
- •Справочные данные
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Исходные данные
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Рассчитать червячную передачу по примеру:
- •Защитите практическую работу Справочные данные
- •Длина нарезанной части червяка (из приложения к гост 2144-76)
- •Делительные углы подъема γ резьбы червяка и наклона зубьев колеса (из приложения гост 2144-76)
- •Межосевые расстояния aw, мм (гост 2144-76)
- •Коэффициент диаметра червяка q (ст сэв 266-76)
- •Коэффициент формы зуба yf2
- •Зависимость угла трения от скорости скольжения (червяк стальной, колесо бронзовое)
- •Коэффициент деформации червяка θ в зависимости от zl и q
- •Степени точности силовых червячных передач
- •Значение коэффициента трения f и приведенного угла трения
- •Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Исходные данные
- •Рассчитать цепную передачу по примеру:
- •Справочные данные
- •Рекомендуемые числа зубьев малой звездочки
- •Значение допускаемого давления [q] для втулочных и роликовых цепей
- •Цепи приводные однорядные (гост 13586), мм
- •Наибольшие допустимые частоты вращения (мин-1) малой звездочки для роликовых цепей общего назначения
- •Допускаемое число ударов [ ] в секунду
- •Допускаемое значение коэффициента безопасности для цепей
- •Коэффициент нагрузки кв
- •Защитите практическую работу Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Исходные данные
- •Рассчитать передачу винт-гайка по примеру:
- •Защитите практическую работу
- •Критерии оценки выполненной работы
- •Учебник Эрдеди а.А., Эрдеди н.А. - м.: Высшая школа, 2012
- •Конспект обучающегося Условия и исходные данные
- •Исходные данные
- •Рассчитать вала по примеру:
- •Защитите практическую работу Справочные данные
- •Ориентировочные значения е, и, f, w для валов, мм
- •Нормальные линейные размеры (гост 6636), мм
- •Механические характеристики материалов валов, валов-шестерен и осей
- •Масштабный фактор ( и ) в зависимости от диаметра вала
- •Коэффициент , учитывающий упрочнение поверхности при применении специальных технологических методов
- •Эффективные коэффициенты концентраций напряжений (Ка и Κτ ) для валов в месте поперечного отверстия
- •Эффективные коэффициенты концентрации напряжений (Ка и Κτ) для валов в месте шпоночного паза
- •Шарикоподшипники радиальные однорядные типа 0000
- •Шпонки призматические (по ст сэв 189-75), мм
- •Критерии оценки выполненной работы
Методические указания к выполнению практической работы
Рассчитать резьбовое соединение по примеру:
Пример:
Определить предварительно усилие затяжки
, Н, (3.1)
где k = 2 – коэффициент затяжки при переменной нагрузке, k =1,5…4;
= 0,2 – коэффициент внешней нагрузки (для стальных деталей без прокладки);
Определить осевую нагрузку, действующую на затянутый болт, после приложения внешней нагрузки
, Н. (3.2)
Определить (предварительно для пульсирующего цикла) допускаемое напряжение
, МПа, (3.3)
где = 2 (табл. 3.2);
= 0,96, для чего ориентировочно принимаем диаметр болта по табл. 3.3;
; – принимается по табл. 3.4.
Определить диаметр резьбы
, мм. (3.4)
По стандарту (табл. 3.5) принять болт и назначить его размеры.
6. Произвести проверочный расчет. В соответствии с принятой конструкцией (см. рис. 3.1) назначить d0 = 0,8 d, мм. Для гайки (ГОСТ 5927-70) определить D и опорную поверхность D0 = S (ПЗ-5, табл. 5.4).
7. Определить податливость болта и стягиваемых деталей по
, (3.5)
, (3.6)
где деформируемая зона деталей приближенно принята цилиндрической.
8. Определить коэффициенты внешней нагрузки, приняв Еб = ЕД,
. (3.7)
9. Уточнить силу затяжки и осевую силу
, .
10. Определить среднее и амплитудное напряжения цикла нагружения
, МПа., (3.8)
, МПа, (3.9)
где А – расчетная площадь стержня болта, мм2 (табл. 3.3).
11. Определить коэффициент безопасности по амплитудным и максимальным напряжениям согласно
, (табл. 3.2), (3.10)
где , МПа;
= 900 МПа; Т = 640 МПа; = 0,92;
. (табл. 3.2).
Рассмотреть второй вариант. Предположить, что при сборке болт не был затянут или усилие затяжки уменьшилось в результате виброползучести до нуля. В этом случае цикл нагружения будет пульсирующим.
12. Определить напряжение цикла
, МПа. (3.11)
13. Определить коэффициент безопасности
, .
Сравнить оба варианта и сделать выводы о недопустимости раскрытия стыка.
14. Определить крутящий момент в резьбе
, Н мм, (3.12)
где fp – коэффициент трения в резьбе, fp = 0,1…0,17.
15. Назначить окончательно размеры болта и вычертить его на миллиметровой бумаге в стандартном масштабе.
Справочные данные
Коэффициент безопасности и допускаемые напряжения
при расчете резьбовых соединений
Таблица 3.2
Вид нагрузки |
Рекомендуемые значения |
1 |
2 |
Растягивающая внешняя нагрузка: без затяжки болтов с затяжкой болтов |
[σρ] = 0,6σT Статическая нагрузка: [s] – неконтролируемая затяжка; [s] = 1,2…1,5 – контролируемая затяжка. Переменная нагрузка: [sа] = 2,5...4 неконтролируемая [sr] – затяжка; [sa] = l,5…2,5 контролируемая [sr] = l,2…1,5 затяжка |
Поперечная внешняя нагрузка: болты поставлены с зазором
болты поставлены без зазора |
Статическая или переменная нагрузка: [s] – неконтролируемая затяжка; [s] = 1,2. . . 1,5 – контролируемая затяжка; [ср] = 0,4 σT (статическая); [ср] = (0,2. . .0,3) σT (переменная) |
Прочность деталей в стыке |
[σсм] = 0,8 στ – сталь; [σсм ] = (0,4...0,5) σΒ – чугун; [σсм ] = 1...2 Н/мм2 – бетон; [σсм] = 2...4 Н/мм2 – дерево |
Ходовые и грузовые винты |
По износостойкости резьбы: [q] = 8...12 Н/мм2 (сталь – бронза) [q] = 4...8 Н/мм2 (сталь – чугун) [q] = 7,5...13 Н/мм2 (сталь – сталь) |
[ср] = 0,2 Т (стальная гайка) [ср] = 25...35 Н/мм2 (бронзовая гайка) |
Таблица 3.3
Допускаемая растягивающая статическая нагрузка [F]
для затянутых болтов класса прочности 3.3
Тип резьбы |
Внутренний диаметр резьбы d1, мм |
Расчетная площадь стержня болта А, мм2 |
Допускаемая нагрузка Fp, кН |
|
неконтролируемая затяжка |
контролируемая затяжка |
|||
М6 |
4,917 |
17,8 |
0,83 |
3,6 |
М8 |
6,647 |
32,9 |
1,48 |
6,5 |
М10 |
8,376 |
52,3 |
2,40 |
10,3 |
М12 |
10,106 |
76,3 |
3,70 |
14,4 |
М16 |
13,835 |
144 |
7,5 |
27 |
М18 |
15,294 |
175 |
10,3 |
33 |
М20 |
17,294 |
226 |
14,40 |
44 |
М24 |
20,752 |
324 |
23,6 |
64 |
М27 |
23,752 |
427 |
33,0 |
83 |
М30 |
26,211 |
518 |
45,0 |
100 |
Таблица 3.4
Значения -1р и К
Сталь |
-1р, МПа |
К |
|
нарезанная резьба |
накатанная резьба |
||
35 |
180 |
3,6 |
2,8 |
45 |
220 |
3,7 |
2,8 |
38ХА |
300 |
4,0 |
3,0 |
30ХГСА |
300 |
4,0 |
3,0 |
40ХНМА |
440 |
4,6 |
3,5 |
18Х2Н4ВА |
450 |
4,5 |
3,5 |
Таблица 3.5
Резьба метрическая (ГОСТ 8724-70)
Номинальный диаметр резьбы d |
Шаг Р |
Диаметр резьбы |
|||
d = D |
d2 = D2 |
d1 = D1 |
d3 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
6 |
1 |
6 |
5,35 |
4,917 |
4,773 |
8 |
1,25 |
8 |
7,188 |
6,647 |
6,466 |
10 |
1,5 |
10 |
9,026 |
8,376 |
8,160 |
12 |
1,75 |
12 |
10,836 |
10,106 |
9,853 |
16 |
2 |
16 |
14,701 |
13,836 |
13,546 |
18 |
2,5 |
18 |
16,376 |
15,294 |
14,933 |
20 |
2,5 |
20 |
18,376 |
17,294 |
16,933 |
24 |
3 |
24 |
22,051 |
20,752 |
20,319 |
30 |
3,5 |
30 |
27,727 |
26,211 |
25,706 |