V. Самостійна робота на занятті:

В.М. Смірнов «Деталі машин та основи конструювання».

VI. Закріплення нового матеріалу:

- Отже, на цьому уроці ми з вами розглянули основні задачі і методи кінематичного дослідження механізмів. Давайте закріпимо пройдений матеріал.

1.Що називається валом?

2.Що таке вісь?

3.Які форми валів ви знаєте?

4.Які матеріали використовуються при виготовлені валів?

VII. Домашнє завдання

- Вашим домашні завданням буде вивчити конспект та взяти в бібліотеці підручник

Баласанян, Киркач. «Расчет и проектирование деталей машин».

VIII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей студентів.

Виставляю оцінки студентам які відповідали.

Лекцію закінчено, ви можете бути вільними.

Практичне заняття №2

Тема: Розрахунок валів на статичну міцність.

Мета: навчити основним методам розрахунку валів на статичну міцність;

розвивати спостережливість, підвищити увагу учнів та технічне мислення;

виховувати в учнів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: інструктаж, демонстрація, самостійна робота.

Міжпредметні зв’язки: фізика, матеріалознавство.

Хід уроку

I .Організаційний момент:

1.Зайти до класу

2.Привітатися з учнями

3.Взяти список учнів

4.Визначити чергових

II. Актуалізація опорних знань:

3. Зв’язок теми з дисциплінами: фізика, теоретична механіка, креслення.

4. Характеристика знань, умінь та навичок.

III. Активізація нового матеріалу:

1. Характеристика знань, умінь та навичок.

2. Повідомлення теми, мети практичного заняття.

IV. Формування вмінь та навичок:

Виконання даного вчителем завдання.

Вступний інструктаж: дотримання правил поведінки та техніки безпеки.

V. Закріплення нового матеріалу:

Фронтальне опитування за пройденою темою.

VI. Домашнє завдання.

VII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей учнів.

РОЗГОРНУТИЙ ПЛАН КОНСПЕКТ УРОКУ

I .Організаційний момент:

Заходжу в клас, вітаюся з учнями, прошу всіх сісти на свої місця. Відмічаю відсутніх на уроці. Прошу записати тему уроку.

II. Актуалізація опорних знань:

1. Характеристика знань, умінь та навичок:

• Знати: основні методи розрахунку валів на статичну міцність .

• Вміти: проводити розрахунки валів на статичну міцність.

2. Зв'язок теми уроку з фізикою і кресленням:

• Який зв’язок має наша тема уроку з фізикою?

• Який зв’язок має наша тема уроку з матеріалознавством?

III. Активізація нового матеріалу:

Розрахунок валів на статичну міцність

Перевірку статичної міцності валів виконують із метою запобіган­ня появі пластичних деформацій під час дії короткочасних переванта­жень. Щоб виконати розрахунок, слід мати всі розміри вала та його форму, які потрібні для правильного складання розрахункової схе­ми.

Умову статичної міцності вала беруть у вигляді

σ_{E max} = σ_E · K_П ≤ [σ]_E, (4)

Де σ_{E max} – максимальне еквівалентне напруження у небезпечному перерізі вала; σ_E – еквівалентне напруження, яке обчислюють за номінальним розрахунковим навантаженням; K_П = T_max / T – кое­фіцієнт, що враховує короткочасні переванта–ження; [σ]_E ≈ 0,8 · σ_T – допустиме еквівалентне напруження.

Розглянемо розрахунок вала зубчастої передачі, за кон­струкцією (рис. а), а розрахункова схема із епюрами згинального та крутного моментів – на (рис. б).

Вал має діаметри окремих сту­пенів d₁ – d₅, а його опорні цапфи – діаметри d₃ і d₅. Відстань від середнього пе­рерізу вала під зубчастим колесом до центрів його опор 1 і 2 відповідно дорів­нюють a і b. Вал наванта­жений зовнішнім обертовим моментом Τ та силами F_t, F_r і F_a, які виникають у зачепленні колеса діамет­ром d і передаються на вал.

Для даної схеми наван­таження радіальні реакції опор вала (окремо від дії кожної з сил F_t, F_r і F_a) визначаються за такими співвідношеннями:

R_1t = F_t · b / (a + b); R_{2 t} = F_t · a / (a + b);

R_1r = F_r · b / (a + b); R_2r = F_r · a / (a + b);

R_la = R_2a = 0,5·F_a · d / (a + b).

Сумарні радіальні реак­ції опор вала знаходимо як результат геометричної су­ми окремих складових:

;

. (5)

Осьова реакція опори 1 дорівнює осьовій силі F_a, тобто R_x1 = F_a.

Після побудови епюр згинальних моментів Μ (також окремо від дії сил F_t, F_r і F_a) та крутного моменту Τ можна стверджувати, що найнебезпечнішим перерізом вала буде його переріз А – А (рис. 31.10,а) під зубчастим колесом. У цьому перерізі діють крутний момент, який дорівнює зовнішньому обертовому моменту Т, та максимальні згинальні моменти М_г, М_а і M_t відповідно від сил F_r, F_a і F_t:

M_r = R_1r · a = R_2r · b; M_a = R_la · a; M_t = R_1t · a = R_2t · b.

Результуючий максимальний згинальний момент M_max визнача­ється як геометрична сума окремих складових:

(6)

Згідно з наведеною схемою навантаження вала у перерізі А – А мають місце нормальне напруження згину σ_зг, дотичне напруження кручення τ та напруження стиску σ_c , яке обумовлене осьовою силою F_a та осьовою реакцією R_x1 опори 1 вала Тому еквівалентне напружен­ня можна визначити за формулою

, (7)

де складові напруження

σ_3Γ = 32 · M_max / (π · d₄³); σ_с = 4 · F_a / (π · d₄²); τ = 16 · T / (π · d₄³). (8)

Отже, визначивши еквівалентне напруження σ_E для небезпечного перерізу вала та маючи коефіцієнт К_П короткочасних перевантажень, можна перевірити за умовою (4) статичну міцність вала при його перевантаженнях.