ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технической механики

Курсовая работа

по механике

Выполнил:	Миронов Ю.В., студент 2 курса группы ЭП-271(2) (ЭП-07-187)
Проверил:	Курносова И.А., доцент кафедры технической механики

Мурманск

2009

С одержание

Растяжение, сжатие 3

1.1. Построение эпюры продольных сил. 4

1.2. Вычисление размеров поперечного сечения. 4

1.3. Определение перемещения свободного конца стержня. 6

Геометрические характеристики плоских сечений 7

2.1. Нахождение центра тяжести составного сечения. 9

2.2. Нахождение момента инерции относительно центральных осей. 10

Расчет прочно-плотного заклепочного шва 12

3.1 Определение толщины δ стенки котла. 13

3.2. Определение диаметра d заклепок и шага заклепочного шва p. 14

3.3. Проверочный расчет. 14

3.4. Расчет параметров шва. 15

3.5. Определение напряжений на наклонной площадке. 15

Кручение 16

4.1. Построение эпюры крутящих моментов. 17

4.2. Вычисление диаметра вала. 18

4.3. Построение эпюры углов поворота. 19

Изгиб 21

5.1. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. 22

5.2. Нахождение размера сечения балки. 25

5.3. Проверка сечения по касательным напряжениям. 25

5.4. Построение эпюр напряжений. 26

5.5. Определение прогиба. 27

Проектный расчет вала при совместном действии кручения и изгиба 30

Список использованной литературы 38

Задача 1

Р астяжение, сжатие

Для стержня, загруженного по данным табл. 1:

а) построить эпюру продольных сил;

б) подобрать из условия прочности размеры стержня круглого и квадрат-ного сечений;

в) определить перемещение свободного конца стержня.

Схема стержня изображена на рис. 1.1.

Таблица 1.1

Сила, кН

Материал участка стержня

Площадь поперечного сечения

Распределенная нагрузка, кН/м

Длина участка, м

F1

F2

F3

A1

A2

A3

A1

A2

A3

q1

q2

q3

l1

l2

l3

10

–40

60

Медь

Сталь

А

2А

3А

5

0

0

0,4

0,2

0,2

Рис. 1.1.

Решение

1.1. Построение эпюры продольных сил.

При построении эпюры продольной силы необходимо разделить стержень на участки. В данном случае таких участков три. Определение продольных сил начнем со свободного конца стержня.

I участок:

.

При кН;

при м кН.

II участок:

кН.

III участок:

кН.

Рис. 1.2.

На рис. 1.2 представлены сечения стержня и эпюра продольной силы.

1.2. Вычисление размеров поперечного сечения.

При определении размеров поперечного сечения стержня нужно воспользоваться условием прочности. Так как медь и сталь – пластичные материалы, условие прочности будет иметь вид:

,

где – допускаемое напряжение для данного материала;

– максимальное напряжение на стержне; .

Значения допускаемых напряжений ([1], с.45):

для меди МПа; для стали Ст3 МПа.

Рассмотрим напряжения на участках.

I участок (медь, растяжение):

; ; м².

II участок (сталь, сжатие):

; ; м².

III участок (сталь, растяжение):

; ; м².

Примем значение м². В зависимости от формы поперечного сечения стержня можно вычислить его размеры.

Для круглого сечения диаметр d найдем из формулы

, .

На I участке: м.

На II участке: м.

На III участке: м.

Для квадратного сечения сторону квадрата a найдем из формулы

, .

На I участке: м.

На II участке: м.

На III участке: м.

1.3. Определение перемещения свободного конца стержня.

Перемещение свободного конца стержня:

.

Изменение длины стержня на участке вычисляется по формуле

,

где N – продольная сила в сечении; A – площадь этого сечения; E – модуль продольной упругости материала стержня.

Если в пределах участка , то:

.

Модуль продольной упругости (модуль Юнга) ([1], с.46):

для меди: МПа;

для стали: МПа.

На I участке:

м.

На II участке: м.

На III участке: м.

м.

Стержень удлинился на 0,41 мм.

Задача 2

Г еометрические характеристики плоских сечений

Для указанного составного плоского сечения (рис. 2.1) вычислить моменты инерции относительно осей, проходящих через центр тяжести этого сечения. Исходные данные указаны в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Фигура № 1	Положение фигуры № 1	l1, мм	l2, мм	Фигура № 2	Положение фигуры № 2	l3, мм	δ, мм	Номер двутавра	Номер швеллера	Номер неравно-бокого уголка
	2	20	35		1	15	10	12	12	14/9 II строка

Рис. 2.1.

Решение