Тема 3.4. Детали, совершающие вращательное движение

Валы. Типы валов. Способы расположения валов. Конструктивные особенности валов. Оси. Различие между валом и осью. Подшипники качения. Типы подшипников качения. Расчеты на долговечность подшипников качения. Подшипники скольжения. Типы подшипников скольжения. Расчеты в подшипниках скольжения. Муфты. Виды муфт.

Вопросы для самопроверки к теме 3.4

1. Чем отличается вал от оси? 2. Какие вы знаете подшипники скольжения? 3. Какие вы знаете подшипники качения? 4. Что такое подпятник? 5. Какие опоры вращающихся деталей вы знаете? 6. Расскажите о назначении муфт. 7. Приведите примеры нерасцепляемых и расцепляемых муфт. 8. Какие вы знаете предохранительные муфты?

 

Задания для контрольной работы

Задние для контрольной работы состоит из двух этапов: первый этап - решение практических задач; второй этап - ответы на теоретические вопросы.

 

Практические задачи

 

Задача 1.

Определить силы в стержнях 1, 2, 3, 4 фермы аналитиче­ским способом. Графическим способом — только в стержнях 1, 2. Данные для задачи своего варианта взять из табл. 1 и схемы на рис. 11.

Задача 2.

Определить опорные реакции балок. Данные для задачи взять из табл. 2 и схемы на рис. 12 согласно своему варианту.

Задача 3.

Определить положение центра тяжести плоской фигуры геометрической формы и сечения, составленного из прокатных профилей. Данные для задачи своего варианта взять из табл. 3 и рис. 13.

Задача 4. (продолжение задачи №1)

Подобрать сечение стержней 1 и 2 фермы из уголковой стали, приняв найденные силы в стержнях за расчетные. Расчетное сопротивление для стали Ст3 R_y = 210 МПа, коэффициент условия работы γ_c = 1,0, коэффициент надежности и капитальности строительства γ_к = 1,0. Данные для своего варианта взять из задачи 1 контрольной работы 1.

Задача 5.

Подобрать сечение стальной двутавровой балки из условия прочности и жесткости (расчет на жесткость провести с помощью таблицы приложения 6.

R_y = 210 МПа, γ_c = 1,0, n = 1,1; E = 2*10⁵ MПa. Построить эпюры σ и τ для сечений с наибольшим изгибающим моментом и наибольшей поперечной силой Данные для задачи своего варианта взять из табл. 6 и рис. 24.

4.2 . Теоретические вопросы для контрольной работы

Теоретические вопросы для контрольной работы студент выбирает в зависимости от номера расчетной схемы.

Номер расчетной схемы студент выбирает в зависимости от номера варианта, в первом столбце каждой таблицы.

Расчетная схема I

Вопросы:

1. Что изучает техническая механика? 2. Что такое материя? 3. Чтотакоедвижение материи, какие формы движения вы знаете, что такое механическое движение? 4. Что понимается под равновесием? 5. Что изучается в теоретической механике и ее разделах: статике, кинематике, динамике. 6.Сформулируйте основные гипотезы и допущения, принимаемые в сопротивлении материалов.

Расчетная схема II

Вопросы:

1. Какие силы называются сходящимися? 2. По какой формуле определяется величина равнодействующей двух сходящихся сил? 3. Как геометрически определяется равнодействующая системы сходящихся сил, влияет ли порядок сложения сил на величину и направление равнодействующей? 4. В чем состоит геометрическое условие равновесия системы сходящихся сил? 5. Сформулируйте теорему о равновесии трех непараллельных сил. 6.Сформулируйте аксиомы статики.

Расчетная схема I II

Вопросы:

1. Что называется главным вектором и главным моментом плоской системы сил и как они определяются? 2. Изменятся ли главный момент и главный вектор при перенесении центра приведения? 3. В каких случаях плоская система сил приводится к одной силе или к одной паре? 4.Сущность теоремы Вариньона. 5. Сформулируйте условия равновесия плоской системы произвольно расположенных сил, напишите уравнения равновесия для такой системы сил (три вида). 6. Как с помощью теоремы Вариньона найти точку, через которую проходит линия действия равнодействующей плоской системы параллельных сил?

Расчетная схема I V

Вопросы.

1. Какая система сил называется пространственной? 2. Что называется пространственной системой сходящихся сил? 3. Сформулируйте правило параллелепипеда сил. 4. Как определяют проекции пространственной силы на координатные оси и плоскости? 5. Является ли проекция силы на плоскость векторной величиной? 6. В чем состоят графическое и аналитическое условия равновесия пространственной системы сходящихся сил?

Расчетная схема V

Вопросы.

1. Какое равновесие твердого тела называется устойчивым, неустойчивым и безразличным?  2. При каком условии равновесие твердого тела, имеющего точку опоры или ось вращения, устойчивое, при каком — неустойчивое и при каком — безразличное? Приведите примеры.  3. Сформулируйте условие равновесия для тела, опирающегося на плоскость. 4. Что такое коэффициент устойчивости тела, имеющего плоскость опоры? Каким он должен быть — больше или меньше единицы? 5. Напишите уравнения равновесия для плоской системы параллельных сил (два вида). 6. Что называется моментом силы относительно данной оси? Как выбирается знак момента? В каких случаях момент силы относительно оси равен нулю?

Расчетная схема VI

Вопросы:

1. Какие деформации называют упругими, какие пластическими, остаточными? 2. Что называется упругостью твердого тела? 3. Как классифицируются нагрузки, действующие на сооружения? 4.Что такое брус, пластинка (оболочка) и массивное тело? 5. В чем сущность метода сечений? 6. Охарактеризуйте внутренние силовые факторы (внутренние силы и моменты, которые могут возникнуть в поперечном сечении бруса).

Расчетная схема VI I

Вопросы:

1. Что называется осевым, полярным и центробежным моментами инерции сечения? Каковы их единицы? 2. Какие моменты инерции всегда положительны, какие могут принимать отрицательные значения и равные нулю? Почему? 3. Какова зависимость между осевыми моментами инерции относительно двух взаимно перпендикулярных осей, с одной стороны, и полярным моментом инерции относительно точки пересечения этих осей — с другой? 4. Что такое главные и что такое главные центральные моменты инерции? 5. Какие оси называются главными, какие - главными центральными?

Расчетная схема V III

Вопросы:

1. Что такое чистый сдвиг? 2. Что называется абсолютным и относительным сдвигом?             3. Напишите формулу, выражающую закон Гука при сдвиге. Что такое модуль сдвига?      4. Напишите формулу зависимости между модулем продольной упругости, модулем сдвига и коэффициентом Пуассона. 5. Что называется скручивающим моментом? 6. Какой случай нагружения бруса круглого поперечного сечения называется кручением?

Расчетная схема IХ

Вопросы:

1. В чем сущность явления продольного изгиба? 2. Что называется критической силой и критическим напряжением? 3. Какой вид имеет формула Эйлера для определения критической силы сжатого стержня с шарнирно закрепленными концами? 4. Как записывается формула Эйлера для определения критической силы сжатого стержня в общем случае? 5. Что называется приведенной длиной стержня? 6. Что называется коэффициентом приведения длины стержня? Укажите его значение для четырех основных случаев закрепления стоек. Расчетная схема Х

Вопросы:

1.Как вычисляют поперечную силу в поперечном сечении балки, правило знаков? 2. Как формулируют и записывают дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределения нагрузки? 3. Что называется эпюрой поперечных сил и изгибающих моментов? Как и для чего они строятся? 4. Как изменяется поперечная сила в сечении, соответствующем точке приложения внешней сосредоточенной силы? Изменяется ли изгибающий момент в этом сечении? 5.Как изменяется изгибающий момент в сечении, в котором к балке приложен внешний сосредоточенный момент? Изменяется ли значение поперечной силы в этом сечении? 6. Как вычислить изгибающий момент в любом сечении балки по построенной для нее эпюре поперечных сил?