- •1. Общие сведения о машинах и механизмах: классификация и назначение.
- •2. Основные характеристики и требования, предъявляемые к машинам и механизмам.
- •3. Критерии работоспособности элементов конструкций.
- •4. Стадии конструирования машин.
- •5. Машиностростроительные материалы: характеристика и свойства.
- •6. Понятие о взаимозаменяемости как принципе конструирования и производства деталей.
- •7. Точность геометрической формы деталей, виды отклонений формы и расположения поверхностей.
- •8. Метод сечений, внутренние силовые факторы.
- •9. Напряжения: общее понятие, виды, размерность. Допускаемые напряжения.
- •10. Связь между напряжениями и внутренними силовыми факторами.
- •11. Связь между напряжениями и деформациями, закон Гука, коэффициент Пуассона.
- •12. Внутренние силы, напряжения и деформации при растяжении и сжатии.
- •13. Диаграмма напряжений, характеристика прочности материалов.
- •14. Пластичные и хрупкие материалы, диаграммы их растяжения-сжатия.
- •15. Твердость материалов и способы ее определения.
- •17. Расчеты на прочность при растяжении и сжатии.
- •18. Центр тяжести и статические моменты площадей геометрических фигур.
- •19. Полярный и осевые моменты инерции геометрических фигур.
- •20. Прочностные расчеты на сдвиг (срез).
- •21. Прочностные расчеты на смятие.
- •22. Деформации при кручении.
- •23. Напряжения при кручении.
- •24. Определение угла закручивания при кручении.
- •26. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
- •30. Виды опор и опорные реакции при построении эпюр сил и моментов.
- •31. Механические передачи: основные силовые и кинематические соотношения.
- •32. Ременные передачи: классификация и основные геометрические параметры.
- •33. Кинематика ременной передачи.
- •34. Характеристика сил в ременной передаче.
- •35. Ременные передачи: напряжения в ремне и их характеристики.
- •36. Зубчатые передачи: классификация, основные кинематические соотношения.
- •37. Зубчатые передачи: формирование эвольвентного профиля зубьев.
- •38. Геометрические элементы и характеристики зубчатого зацепления.
- •39. Кинематические и геометрические характеристики прямозубой зубчатой передачи.
- •40. Силы в зацеплении прямозубых зубчатых передач.
- •41. Расчет на выносливость по контактным напряжениям активных поверхностей зубьев зубчатых колес.
- •42. Расчет на выносливость по напряжениям изгиба активных fповерхностей зубьев зубчатых колес.
- •43. Червячные передачи: классификация, характеристики и назначение.
- •44. Основные геометрические соотношения червячных передач.
- •45. Кинематический расчет червячной передачи.
- •46. Силовой расчет червячной передачи.
- •47. Расчет на прочность по контактным напряжениям червячных передач.
- •48. Расчет на прочность по напряжениям изгиба червячных передач.
- •49. Фрикционные передачи: основные силовые и кинематические соотношения.
- •59. Валы: характеристика, разновидности, назначение. Порядок проектирования.
- •60. Подшипники скольжения: классификация, характеристика и назначение.
- •61. Подшипники качения: классификация, характеристика и назначение.
- •62. Критерии работоспособности подшипников качения.
- •63. Муфты: классификация, характеристика и назначение.
21. Прочностные расчеты на смятие.
Смятие – местное сжатие, возникающее в зоне контакта элементов конструкции. Обычно сопровождается остаточными деформациями. Напряжение смятия является поверхностным напряжением. Если поверхностное напряжение достигает своего допускаемого значения, то разрушается поверхность объекта. В отличие от поверхностного напряжения, при объемных напряжениях происходит разделение объекта на части.
σсмятия = F/Aсмятия = F/δd <= [σсмятия]
В качестве расчетной берется площадь, представляющая собой проекцию реальной площади на диаметральную плоскость.
22. Деформации при кручении.
Кручение – вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникает единственный силовой фактор – крутящий момент Мк. Стержни, работающие на кручение, называются валами.
Кручение возникает под действием внешних моментов, действующих в плоскостях, перпендикулярных продольной оси вала. Внешние моменты передаются на вал в местах посадки на него шкивов, зубчатых колес, турбин.
Часто в технических задачах известны мощность, передаваемая валом, и число оборотов вала. По этим данным может быть вычислен внешний крутящий момент: М = N/ω.
После закручивания образующие цилиндра обращаются в винтовые линии большого шага; плоские сечения сохраняют свою форму после деформации; происходит поворот одного сечения относительно другого на некоторый угол, называемый углом закручивания; расстояния между поперечными сечениями практически не изменяются.
Таким образом, сечения, плоские до закручивания, остаются плоскими после закручивания; радиусы поперечных сечений при деформации остаются прямыми. Кручение стержня круглого поперечного сечения представляется как результат сдвигов, вызванных взаимным поворотом сечений.
23. Напряжения при кручении.
Рассмотрим кручение стержня круглого поперечного сgечения. Крутящий момент Мк является результирующим моментом внутренних сил относительно оси Оz.
Мк = ∫AτρdA, ρ – текущий радиус-вектор.
В любой точке сечения касательные напряжения τ направлены перпендикулярно к концентрическим окружностям, проведенным через эту точку радиусом ρ, и равны во всех точках, равноудаленных от центра сечения.
τ = Gρθ
Мк = GθJp
G – модуль сдвига
θ – относительный угол закручивания (угол закручивания на единицу длины)
Jp – полярный момент инерции
Jp = ∫Aρ2dA
Касательные напряжения, действующие в нормальном сечении бруса:
τ = Мкρ/Jp
Геометрической характеристикой стержня круглого сечения является полярный момент сопротивления: Wp = Jp/ρmax, ρmax = R, тогда
τmax = Мк/Wp
Для круглого сечения диаметром d:
Jp = πd4/32; Wp = πd3/16.
24. Определение угла закручивания при кручении.
Относительный угол закручивания (угол закручивания на единицу длины) θ зависит от крутящего момента и жесткости поперечного сечения вала.
θ = Мк/GJp
GJp – жесткость поперечного сечения вала круглого сечения при закручивании.
θ = dφ/dz
φ – абсолютный угол закручивания (взаимный угол поворота сечений)
φ = ∫01Мкdz/GJp
G – модуль сдвига
Jp – полярный момент инерции