Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Учебное пособие: Кручение

Название: Кручение
Раздел: Рефераты по физике
Тип: учебное пособие Добавлен 17:58:24 11 апреля 2010 Похожие работы
Просмотров: 1562 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы студентов

по дисциплине: «Техническая механика»

по теме: «Кручение»

2010


Введение

Понять и усвоить содержание дисциплины «Техническая механика» можно лишь при объединении аудиторной и внеаудиторной подготовки студентов.

Важной составляющей внеаудиторной работы является самостоятельная работа студентов, которая проводится с целью систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений по дисциплине, развитие познавательных и творческих способностей.

В данном пособии представлены методические рекомендации по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «Техническая механика» по теме «Кручение»

Рекомендации состоят из четырех частей. Первая включает информационный материал, составленный на основании рабочей программы дисциплины, изучая которую студент получает возможность определить объем необходимого для усвоения материала. Вторая часть рекомендаций содержит вопросы к информационному материалу и служит для осуществления самоконтроля.

Причем на них следует отвечать по порядку, не пропуская ни одного.

Прочитав вопрос, надо дать на него полный исчерпывающий ответ, не пользуясь при этом ни конспектом, ни учебником. Если же студент почувствует затруднение при формулировке ответа, необходимо обратиться к учебнику.

Третья часть представляет собой инструкцию по решению типовых задач, в которой обращается внимание на использование рациональных способов решения, применения установленной методики задач.

В четвертой предложены задания, требующие переноса известного способа решения задач в аналогичную ситуацию и ответы к заданиям. В случае не подтверждения достоверности ответа, студент обращается за консультацией к преподавателю.

Задания выполняются в тетради для самостоятельной работы. Работа с данными рекомендациями не предполагает усвоение новых знаний, но позволяет студенту углублять ранее полученные знания (на лекциях, практических занятиях).


1. Методические указания к решению задач на прочность и жесткость по теме «Кручение»

В результате изучения темы студенты должны:

Знать:

- методику расчета на прочность и жесткость.

Уметь:

- строить эпюру крутящих моментов;

- выполнять расчеты на прочность и жесткость и подобрать сечение вала.

Кручением называют такой вид нагружения бруса, при котором в его сечениях возникает только один внутренний силовой фактор – крутящий момент Mz. Крутящий момент в произвольном поперечном сечении бруса равен алгебраической сумме внешних (скручивающих) моментов, действующих на отсеченную часть.

Будем считать крутящий момент положительным, если для наблюдателя смотрящего на проведенное сечение он представляется направленным по часовой стрелке.

Условие прочности при кручении имеет вид:

τ=τk],

где Mz max – наибольший крутящий момент

Wp – полярный момент сопротивления сечения

[τk] – допускаемое касательное напряжение на кручение.

При проверочном расчете определяют τmax и сравнивают с допускаемым значением [τk], затем делают вывод о прочности.

Для подбора поперечного сечения балки (проектного расчета) из условия прочности определяют необходимое значение полярного момента сопротивления сечения.

Wp ≥

Для сечения вала с кольцеобразным поперечным сечением

Wp ≈ 0,2× → d ≈

Для сечения вала с кольцеобразным поперечным сечением

Wp ≈ 0,2××(1-), → D ≈

Где С =

d – внутренний диаметр кольца

D – наружный диаметр кольца

Полученные значения диаметра, выраженное в миллиметрах, следует округлить в сторону увеличения до ближайшего целого четного числа или числа, оканчивающего на 5

Условие жесткости при кручении имеет вид:

= ≤ [],

Где – относительный угол закручивания.

Jp – полярный момент инерции сечения

G – модуль сдвига (для стали G = 8×МПа)

[] – допускаемый относительный угол закручивания.

При проверочном расчете определяют и сравнивают с [], затем делают вывод соблюдено или нет условие жесткости.

При проектном расчете из условия жесткости определяют требуемый полярный момент инерции сечения.

Jp ≥

Исходя из формы поперечного сечения вала (круг или кольцо) по найденному значению Jp определить диаметр (вычисленное значение диаметра следует округлить до ближайшего целого четного числа или числа оканчивающегося на 5)

Для круга:

Jp ≈ 0,1×d → d ≈

Для кольца:

Jp ≈ 0,1××(1-) → D ≈

Если проектный расчет вала проводиться из условия прочности и из условия жесткости, то из двух вычисленных значений диаметра вала следует выбрать больший.

В Международной системе единиц (СИ) передаваемая валом мощность измеряется в ваттах (Вт), угловая скорость ω в ,вращающие моменты Мвр, а также крутящие моменты Mz в Н×М, допускаемые касательные напряжения [ в Па, полярные моменты инерции сечений Jp в , полярные моменты сопротивления Wp – в , допускаемый угол закручивания [] в , модуль сдвига G – в Па.

В соответствии с этим необходимо заданную частоту вращения (если она дается в условии задачи) выразить в единицах угловой скорости (), применив известную формулу

ω = ,

тогда зависимость между передаваемой мощностью P в кВт, угловой скоростью ω, и выраженным внешним моментом Мвр в Н×М, скручивающим вал, запишется в таком виде:

Мвр = .

2. Вопросы для самопроверки

Какой внутренний силовой фактор возникает в поперечном сечении вала, и какое напряжение он вызывает?

Сформулируйте правило определения крутящего момента в произвольном сечении вала и правило знаков.

Запишите условие прочности и жесткости при кручении.

Как определить полярные моменты инерции и сопротивления для круга и кольца?

Как нужно нагрузить брус, чтобы он работал только на кручение?

По какому закону распределяется напряжение в поперечном сечении круглого бруса при кручении?

Сколько различных видов расчета можно производить из условия прочности и жесткости?

В одинаковой ли степени увеличатся жесткость и прочность стального бруса круглого поперечного сечения, если увеличить его диаметр?

Во сколько раз увеличатся жесткость и прочность бруса круглого поперечного сечения при условии увеличения его диаметра в два раза?

3. Порядок решения типовых задач

Задача №1

Определить диаметр стального вала для передачи мощности Р=8кВт при частоте вращения 240 из условия прочности, принять []=60МПа. Определив требуемый диаметр вала, найти угол его закручивания на длине l=300мм.

Дано:

Р=8кВт

n=240

[]=60МПа

l=300мм

G =8 МПа

d-? φ-?

Решение:

1.Определяем крутящий момент

Мвр = Мz = = ;

ω = ;

Мz = = 0,318кНМ = 318НМ

2. Определяем диаметр вала, используя условие прочности на кручение.

= ≤ []→ = = 5,3*

= → d = = = 30мм.

3. Определяем угол закручивания

φ = =

Jp =

φ = = 0,015 рад

Задача №2

Определить из условия жесткости диаметр стального вала, передающего мощность Р=80кВт при частоте вращения 300, приняв []=0,5. Каким будет при этом коэффициент запаса прочности вала по пределу текучести =140 МПа?

Дано:

Р=80кВт

n=300

[]=0,5

=140 МПа

G =8* МПа

d-? -?

Решение:

1. Определяем крутящий момент

Mвр = Mz = =

=

= ≈ 2,548кН*М = 2548Н*М

2. Определяем из условия жесткости диаметр вала

= * ≤ []

Jp =

= ≤ []

= ≤ [] → d ≥ = ≈ 78мм

3. Определяем максимальное касательное напряжение

= ;

Wp = ;

= = = 27МПа

4. Определяем коэффициент запаса прочности вала по пределу текучести

= = ≈ 5,2

Задача №3

Определить диаметр стального вала из условия жесткости, передающего мощность =60кВт; =120кВт и =80кВт при угловой скорости ω=60, если допускаемое касательное напряжение []=30МПа, а допускаемый относительный угол закручивания []=0,02 .

Определяем скручивающие моменты

= = = 1000Н*М

= = = 2000Н*М

= = = 1333Н*М

Σ = 0

--+= 0→= -

= 2000+1333-1000 = 2333Н*М

2. Вычисляем крутящие моменты на каждом участке вала и строим эпюру крутящих моментов участок

-+= 0

= = 1000 Н*М

участок

-++=0

= -=1000-2000 = -1000 Н*М

участок

-+++= 0

= --=1000 – 2000 – 1333 = -2333 Н*М

3. Определяем из условия прочности диаметр вала.

= ≤ [] → ;

=77767;

= → d = ≈73мм.

4. Определяем из условия жесткости диаметр вала

= ≤ [] → Jp ≥ = =1458125

Jp = → d = = = 62мм

5. Окончательно принимаем диаметр вала d=75 мм.

4. Задания для самостоятельного решения

Задача №1

Для заданных брусьев, построить эпюру крутящих моментов и определить опасное сечение.

Ответ: Mzmaxa) 2m; б) 4m; в) 4m; д) 18кНМ; е) 45кНМ

Задача №2

Определить отношение диаметров и масс двух валов одинаковой прочности и длины, передающих одинаковую мощность, если один вал вращается n1 =800мин-1 , другой с n2 =1200мин-1 .

Ответ: d1 :d2 =1,15; m1 :m2 =1,31

Задача №3

Стальной вал вращается с частотой вращения n=980мин-1 и передает мощность Р=40кВт. Определить требуемый диаметр вала , если допускаемое касательное напряжение [τк ]=25МПа

Ответ: d=43мм.

Задача №4

Стальной брус кольцевого поперечного сечения (d=100мм и d0 =80мм) длиной 3М закручен на угол 30 . Вычислить наибольшие касательные напряжения, возникающие в брусе.

Ответ: τmax =70МПа

Задача №5

Стальной вал d=60мм имеет частоту вращения n=900мин-1 . Определить допускаемое значение передаваемой мощности, если [φ0 ]=0,5

Ответ: [Р]=83,4кВт

Задача №6

Проверить прочность и жесткость стальных брусьев, если [τк ]=40МПа; [φ0 ]=0,6

Ответ: а) τmax =68,4МПа; φ0 max =1,63 ;

б) τmax =27,6 МПа; φ0 max =0,4 .

Задача №7

Определить требуемые размеры поперечного сечения бруса, если предел текучести τm =140 МПа, а требуемый коэффициент запаса прочности [n]=2,5


Ответ: d=65мм

Задача №8

Вал передает момент М=10кНМ

Подобрать размеры поперечного сечения вала для 2x случаев: а) сплошного кругового сечения; б) кольца при d1 = Д.

Сравнить сечения с точки зрения экономии материала.

Допускаемое касательное напряжение [τк ]=60МПа.

Ответ: d=94мм; Д=127мм; d1 =111мм; ≈ 2,35.


Список литературы

1. Ицкович Г.М. «Сопротивление материалов» М.: Высшая школа, 2005.

2. Аркуша А.И. «Техническая механика», «Теоретическая механика и сопротивление материалов». М.: Высшая школа., 2002

3. Вереина Л.М, Краснов М.М. «Техническая механика» М.: Академия., 2008

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений06:54:49 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
14:56:57 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
16:20:43 25 ноября 2015

Работы, похожие на Учебное пособие: Кручение

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150627)
Комментарии (1838)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru