Министерство образования Российской Федерации

Российская экономическая академия

имени Г.В. Плеханова

О.В. Сорокин

ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

Курс и курсовое проектирование

Москва 2009

ББК 30.12я73

С 654

УДК 621.01(075.8)

Рецензенты д-р. тех. наук Е. В. Семенов

д-р. тех. наук П. В. Зубарев

д-р. тех. наук В. А. Карамзин

Сорокин О.В.

Основы технической механики: Учебное пособие. – М.: Изд-во Рос. экон. акад., 224с.

ISBN5-7307-0377-5

Рассматриваются общие понятия и методы, используемые при проектировании надежных технических устройств.

Для студентов специальностей 080502 «Экономика и управление на предприятии. Организация предпринимательской деятельности» и «Экономика и управление в городском строительстве».

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ 6

ВВЕДЕНИЕ 8

1. Основы механики твердого тела 15

1.1. Статика 15

1.2. Кинематика 18

1.3. Элементы динамики 21

2. Основы механики деформируемого тела 23

2.1. Задачи науки 23

2.2. Общий подход 23

2.3. Перемещения и деформации 25

2.4. Напряжения 26

2.5. Модель деформируемого тела 28

2.6. Определение напряжений при растяжении 31

2.7. Механические свойства материалов 34

2.8. Сдвиг 35

2.9. Кручение круглых стержней 36

2.10. Изгиб прямого бруса 39

2.11. Сложное сопротивление 42

2.12. Прочность при циклически изменяющихся нагрузках 46

2.13. Колебания 47

2.14. Концентрация напряжений 49

2.15. Устойчивость равновесия упругодеформированных систем 51

2.16. Основы расчетов на прочность за пределами упругости 55

3. МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ 71

4. ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН 77

4.1. Задачи механики машин 78

4.2. Основные определения 78

80

4.3. Кинематика шарнирно-рычажных механизмов 80

4.4. Силовой (кинетостатический) анализ механизмов 82

4.5. Механизмы для преобразования вращательного движения 86

5. ОСНОВЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 94

5.1. Задачи науки 95

5.2. Основные вопросы конструирования деталей 95

5.3. Передачи 96

5.4. Прямые круглые валы 113

5.5. Подшипники качения 114

5.6. Соединения 116

6. ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. ПРИНЯТИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ 125

7. БОЛЕЕ ОБЩИЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ЗАДАЧ. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ 128

7.1. Компоненты напряжений 129

7.2. Компоненты деформаций 130

7.3. Выражение деформаций через напряжения 132

7.4. Плоский случай (двухосное напряженное состояние) 133

7.5. Метод конечных элементов 134

7.6. Несколько слов об исчислении конечных разностей 135

8. МЕХАНИКА И ЭКОНОМИКА. НЕКОТОРЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ. 136

9. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 146

9.1. Курсовое проектирование и его роль в подготовке инженера. 146

9.2. Указания по объему, содержанию, характеру проекта и порядку его выполнения. 147

9.3. Общие требования к выполненному проекту и его защите. 150

9.4. Содержание задания. 152

9.5. Примерный укороченный порядок выполнения курсового проекта (подробнее см. 9.2.1 - 9.2.30 и 9.3.1 – 9.3.10). 167

9.6. Возможные варианты заданий. 170

9.7. Приложения. Нормативные материалы. 194

9.8. Домашние задания. 209

10. Список литературы 223 предисловие

Современное представление о деятельности инженера-экономиста любой специальности включает в себя: открытие новых знаний, производство новых технологий, форм организации труда и снабжения, поиск новых рынков сбыта, открытие ранее неизвестных источников сырья, реорганизацию структуры отрасли и многое другое. При подготовке инженеров-экономистов для предприятий необходимым является формирование у них широты мировоззрения, в том числе и на техническую цивилизацию. Методы и приемы, достаточно хорошо описывающие многие явления окружающей нас технической цивилизации, связаны с комплексом общетехнических наук, одной из которых является "Техническая механика".

В работе рассматриваются понятия и методы, использующиеся при решении задач, связанных, с проектированием надежных технических устройств и их эксплуатацией. Эта проблема является одной из основных проблем, выдвинутых на первый план современным развитием техники, и возникает везде, где необходима высокая эффективность работы технических устройств, гарантированный срок их службы и безопасность в эксплуатации. Излагаемый материал представлен в форме широких понятий и общих методов.