2015-05-30
2369
Задача 1 тема «Расчеты на прочность при осевом растяжении (сжатии)»
Задана система двух стержней, составленных их двух равнополочных уголков (рис.2.12, схемы 1–5).
При заданных значениях силы F определить:
1) Требуемые площади поперечных сечений стержней и подобрать по ГОСТ 8509 – 72 (см. приложение) соответствующие номера профилей;
2) Определить процент перегрузки или недогрузки наиболее нагруженного стержня при принятых стандартных размерах сечения.
Принять [σ] = 160 Н/мм2. Данные своего варианта принять по табл. 2.1
Номер варианта для решения задачи – две последние цифры шифра
Таблица 2.1
| № схемы на рис. 7 | F | № схемы на рис. 7 | ||||||||
| Варианты | кН | Варианты | ||||||||
 | |||||||||
 |  | ||||||||
 |  | ||||||||
|
|
|
Рисунок 2.12
Задача 2 тема «Практические расчеты на срез и смятие»
По порядковому номеру в журнале учебных занятий определяется номер варианта.
Для вариантов 1...10. (рис.2.13, таблица 2.2)
Трубчатый палец 1 соединяет деталь 2, нагруженную силой F, с деталью 3. Определить из условия прочности пальца на срез допускаемое значение силы [F].
При найденной силе определить требуемые значения размеров В и b, если допускаемое напряжение смятия между пальцем и деталью 2 равно [σсм]1, а между пальцем и деталью 3 равно [σсм]2.
Таблица 2.2
Рисунок 2.13
Для вариантов 11...20 (рис. 2.14, таблица 2.3)
Стержень 1 пропущен через отверстие в массивной детали 2 и нагружен растягивающей силой F.
Определить из условия прочности на растяжение, срез и смятие требуемые размеры стержня соответственно: диаметр d, высоту h и диаметр D головки стержня.
Таблица 2.3
Рисунок 2.14
Для вариантов 21...30 (рис. 2.15, таблица 2.4).
Трубчатый стержень 1 и стержень 2, приваренный к неподвижному основанию, соединены двумя штырями 3.
При действии на стержень 1 растягивающей нагрузки в его неослабленном сечении возникают нормальные напряжения σ.
Определить требуемый диаметр d пальца 3 при данных допускаемых напряжениях на срез [τср] и смятие [σсм].
Таблица 2.4
Рисунок 2.15
Задача 3 тема «Расчеты на прочность при кручении»
|
|
|
Для стального вала постоянного поперечного сечения (рис.2.16):
1). Определить значения моментов М1, М2, М3, М4;
2). Построить эпюру крутящих моментов;
3). Определить диаметр вала из расчета на прочность, приняв сечение вала – круг. Считать [τ] = 30 Н/мм2.
Окончательно принимаемое значение диаметра вала должно быть округлено до ближайшего большего четного числа или нечетного, оканчивающегося на 5.
Данные для своего варианта взять из таблицы 2.5.
Номер варианта для решения задачи – две последние цифры шифра.
Таблица 2.5 (с продолжением)
| № схе-мы на рис. 2.15 | Ва-ри-ант | Р1 | Р2 | Р3 |  ω
рад/с
| № схе-мы на рис. 2.15 | Вари-ант | Р1 | Р2 | Р3 | ω
рад/с
|
| кВт | кВт | ||||||||||
Рисунок 2.16
Задача 4 тема «Расчеты на прочность при изгибе»
Для заданной двухопорной балки (рис. 2.17):
1) Определить реакции опор;
2) Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов;
3) Подобрать из условия прочности размеры поперечного сечения:
прямоугольного, приняв h = 2b; круглого.
Считать [σ] = 150 Н/мм 2.
Окончательно принимаемое значение диаметра вала должно быть округлено до ближайшего большего четного числа или нечетного, оканчивающегося на 5.
Данные для своего варианта взять из таблицы 2.6.
Номер варианта для решения задачи – две последние цифры шифра.
Таблица 2.6
| № задачи; № схемы на рис.2.16 | Вари-ант | F1 | F2 | M | № задачи; № схемы на рис.2.16 | Вари-ант | F1 | F2 | М | |
| кН | кН·м | кН | кН·м | |||||||
| 91; 1 | 92; 2 | |||||||||
| 93; 3 | 94; 4 | |||||||||
| 95; 5 | 96; 6 | |||||||||
| 1,5 | 0,6 | |||||||||
| 3,5 | 2,4 | |||||||||
| 2,5 | 1,6 | |||||||||
| 0,6 | ||||||||||
| 1,5 | 2,6 | |||||||||
| 0,4 | ||||||||||
| 97; 7 | 98; 8 | 2,5 | ||||||||
| 4,5 | ||||||||||
| 3,5 | ||||||||||
| 4,5 | ||||||||||
| 9,5 | ||||||||||
| 99; 9 | 100; 10 | 6,5 | 1,4 | |||||||
| 1,5 | ||||||||||
| 3,5 | ||||||||||
| 3,5 | ||||||||||
| 2,5 | 1,5 | |||||||||
| 8,4 | ||||||||||
| 3,5 | 9,5 | |||||||||
| 1,5 | ||||||||||
| 0,5 | 6,5 | |||||||||
| 2,5 | 5,5 | |||||||||
|
|
|
Рисунок 2.17
Задача 5 тема «Гипотезы прочности и их применение»
Для стального вала постоянного поперечного сечения с двумя зубчатыми колесами (рисунок 2.18, схемы 1-10), передающего мощность Р, кВт, при угловой скорости ω, рад/с (числовые значения этих величин для своего варианта взять из табл. 2.7):
|
|
|
1) определить вертикальные и горизонтальные составляющие реакций подшипников;
2) построить эпюру крутящих моментов;
3) построить эпюры изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
4) определить диаметр вала, приняв [s] = 60 МПа (в задачах 101, 103, 105, 107, 109) или [s] =70 МПа (в задачах 102, 104, 106, 108, 110) и полагая Fr1 = 0,4F1; Fr2 = 0,4F2.
В задачах 101-109 (нечетные номера) расчет производить по гипотезе потенциальной энергии формоизменения, а в задачах 102-110 (четные номера) – по гипотезе наибольших касательных напряжений.
Все размеры на рисунке 2.18 (схемы 1–10) даны в миллиметрах.
Таблица 2.7
| № задачи; № схемы на рис.2.18 | Вариант | Р, кВт | ω рад/с | № задачи; № схемы на рис.2.18 | Вариант | Р, кВт | ω рад/с |
| 101;1 | 102; 2 | ||||||
| 103; 3 | 104; 4 | ||||||
| 105; 5 | 106; 6 | ||||||
| 107; 7 | 108; 8 | ||||||
| 109; 9 | 110; 10 | ||||||
Рисунок 2.18
