Должен знать: Общие сведения о ременных передачах; принцип работы, устройство, достоинство и недостатки, область применения. Детали ременных передач: приводные ремни, шкивы, натяжные устройства. Сравнительная характеристика передач плоскими, клиновыми и поликлиновыми ремнями. Основные геометрические соотношения в передачах. Силы и напряжения в ветвях ремня. Силы, действующие на валы и подшипники. Скольжение ремня на шкивах. КПД передачи. Передаточное число.
Должен уметь: Расчет ременной передачи по тяговой способности. Зубчато-ременные передачи. Принцип работы. Достоинства и недостатки, область применения. Расчет зубчато-ременных передач.
Тема 3.13. Цепные передачи.
Должен знать: Общие сведения о цепных передачах: принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Детали цепных передач (приводные цепи, звездочки и натяжные устройства) и смазка цепи. Основные геометрические соотношения в передаче. Передаточное число. Силы, действующие в цепной передаче. Проектировочный и проверочный расчеты цепной передачи.
Должен уметь: Выбор основных параметров и расчетных коэффициентов. КПД передачи.
Валы и оси.
Должен знать: Валы и оси, их назначение и классификация. Элементы конструкции (цапфы, посадочные поверхности, переходные участки). Материалы валов и осей.
Должен уметь: Выбор расчетных схем. Проектировочный расчет вала. Проверочный расчет вала. Конструктивные и технологические способы повышения сопротивления усталости. Проверочный и проектировочный расчеты осей.
Тема 3.15. Подшипники.
Должен знать: Общие сведения. Подшипники скольжения: конструкция, достоинства и недостатки, область применения, материалы и смазки. Виды разрушения и основные критерии работоспособности. Расчет на износостойкость и теплостойкость. Подшипники скольжения без смазки, КПД подшипников скольжения. Подшипники качения: устройство и сравнение с подшипниками скольжения. Классификация, условные обозначения и основные типы. Особенности работы радиально-упорных шарико- и роликоподшипников. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Смазка и уплотнения. Краткие сведения о конструировании опор валов.
Должен уметь: Производить расчет на износостойкость и теплостойкость подшипников скольжения. Подбирать подшипники по динамической грузоподъемности.
Тема 3.16. Муфты
Должен знать: Муфты. Муфты, их назначение и классификация. Устройство и принцип действия основных типов муфт.
Должен уметь: Методика подбора стандартных и нормализованных муфт.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задача 1
Определить величину и направление реакций связей для схемы (рис. 1), под действием груза G= 30 кН. Проверить правильность определения реакций.
Задача 2
Определить реакции опор балки, изображенной на рис.2.
Задача 3
1. Вагонетка с грузом массой 800 кг начинает двигаться из состояния покоя равноускоренно по прямолинейному горизонтальному пути и через 8с достигает скорости υ=1,6м/с. Определить силу, движущую вагонетку, если сопротивление движению равно 0.01 веса вагонетки.
2. Тело под действием горизонтальной силы F=80 Н движется прямолинейно по горизонтальной гладкой поверхности. Уравнение движения имеет вид: s=4t+2t2. Определить массу этого тела.
3. Груз массой m=450кг, подвешенный на стальном канате, спускается вниз с ускорением а=2,5м/с2. Найти натяжение стального каната.
4. Груз массой 20 кг поднимается на веревке равноускоренно. Определить ускорение аτ, при котором натяжение веревки будет равно 300Н.
5. Груз массой m=400кг поднимается вертикально вверх с ускорением а=4,8 м/с2 с помощью троса, перекинутого через блок. Определить натяжение троса, пренебрегая его массой.
Таблица 5 Данные к задаче № 3
| № вар | Зад №3 | № вар | Зад №3 | № вар | Зад №3 |
| 1 | 5 | 11 | 3 | 21 | 5 |
| 2 | 4 | 12 | 4 | 22 | 4 |
| 3 | 3 | 13 | 5 | 23 | 3 |
| 4 | 2 | 14 | 1 | 24 | 2 |
| 5 | 1 | 15 | 2 | 25 | 1 |
| 6 | 5 | 16 | 3 | ||
| 7 | 4 | 17 | 4 | ||
| 8 | 3 | 18 | 5 | ||
| 9 | 2 | 19 | 1 | ||
| 10 | 1 | 20 | 2 |
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задача №1. В данных задачах рассматривается равновесие плоской системы сходящихся сил и требуется определить реакции двух шарнирно соединенных между собой стержней, удерживающих два груза. Таким образом, к шарниру В в каждой задаче приложены четыре силы, из которых две неизвестны. Для задач такого типа универсальным является аналитический метод решения.
Последовательность решения задачи:
1. выбрать тело (точку), равновесие которого следует рассматривать;
2. освободить тело (шарнир В) от связей и изобразить действующие на него активные силы и реакции отброшенных связей. Причем реакции стержней следует направить от шарнира В, так как принять считать предположительно стержни растянутыми;
3. выбрать систему координат, совместив ее начало с точкой В, и составить уравнения равновесия, используя условия равновесия системы сходящихся сил на плоскости 
;
4. определить реакции стержней из решения указанной системы уравнений;
5. проверить правильность полученных результатов по уравнению, которое не использовалось при решении задачи, либо решить задачу графически.
Пример 1.
Определить реакции стержней, удерживающих грузы F1=70 кН F2=100 кН (рис 5,а). Массой стержней пренебречь.
Решение.
1. Рассматриваем равновесие шарнира В (рис 5 а)
2. Освобождаем шарнир В от связей и изображаем действующие на него активные силы и реакции связей (рис 5 а)
3. Выбираем систему координат и составляем уравнения равновесия для системы сил, действующих на шарнир В.
4. Определяем реакции стержней R1 и R2, решая уравнения.
Из уравнения 1: 
Подставляем найденное значение R1 в уравнение 2 и получаем
Знак минус перед значением R2 указывает на то, что первоначально выбранное направление реакции неверно – следует направить реакцию R2 в противоположную сторону, т.е.к шарниру В (на рис 5, б истинное направление реакции R2 показано штриховым вектором)
5. Проверяем правильность полученных результатов, решая задачу графически (рис 5,в). Полученная система сил (рис 5 б) находится в равновесии, следовательно, силовой многоугольник, построенный для этой системы сил, должен быть замкнутым.
Строим силовой многоугольник в следующем порядке (рис 5 в): в выбранном масштабе (например 
=2 кН/мм) откладываем заданную силу F1 (ab=F1), затем из точки b под углом 30 к горизонту откладываем силу F2 (bc=F2), далее из точек а и с проводим прямые, параллельные положениям стержней 1 и 2. Эти прямые пересекаются в точке d и в результате построения образуется замкнутый многоугольник a bcd, в котором сторона cd=R2, а сторона da=R1. Измерив длины этих сторон (в мм) и умножив на масштаб построения , получаем значения реакций стержней: 
Графическое решение подтверждает правильность первого решения.
Задача 2. Во всех данных задачах требуется определить реакции опор балок. Учащимся необходимо приобрести навыки определения реакций опор, так как с этого начинается решение многих задач по сопротивлению материалов и деталям машин.
Последовательность решения задачи:
1. изобразить балку вместе с нагрузками;
2. выбрать расположение координатных осей, совместив ось х с балкой, а ось y направив перпендикулярно оси х;
3. произвести необходимые преобразования заданных активных сил: силу, наклоненную к оси балки под углом 
, заменить двумя взаимно перпендикулярными составляющими, а равномерно распределенную по закону прямоугольника нагрузку – ее равнодействующей, приложенной к середине участка распределения нагрузки;
4. освободить балку от опор, заменив их действие реакциями опор, направленными вдоль выбранных осей координат;
5. составить уравнения равновесия статики для произвольной плоской системы сил таким образом и в такой последовательности, чтобы решением каждого из этих уравнений было определение одной из неизвестных реакций опор;
6.проверить правильность найденных опорных реакций по уравнению, которое не было использовано для решения задачи.
Пример 2. Определить реакции опор балки (рис 6, а). Решение.
1.Изобразим балку с действующими на нее нагрузками (рис 6,а)
2. Изобразим оси координат x и y
3. Силу F заменяем ее составляющими Fx=Fcosά и Fy=Fsinά. Равнодействующая qСD равномерно распределенной нагрузки, приложенная в точке пересечения диагоналей прямоугольника (рис6,б), переносится по линии своего действия в середину участка CD, в точку К.
4. Освобождаем балку от опор, заменив их опорными реакциями (рис 6,в)
5. Составляем уравнения равновесия статики и определяем неизвестные реакции опор.
a) Из уравнения моментов всех действующих на балку сил, составленного относительно одной из точек опор, сразу определяем одну из неизвестных вертикальных реакций:
кН
b) Определяем другую вертикальную реакцию:
кН
c) Определяем горизонтальную реакцию:
; 
кН
6. Проверяем правильность найденных результатов:
Условие равновесия 
выполняется, следовательно, реакции опор найдены верно.
Задача №3.
Данные задачи следует решать после изучения тем «Простейшие движения твердого тела», «Основные понятия и аксиомы статики», «Метод кинетостатики для материальной точки». Рассматривая вращательное движение твердого тела, необходимо отчетливо уяснить, что вращение тела характеризуется угловыми величинами (угол поворота φ, угловая скорость ω и угловое ускорение έ), а отдельные точки вращающегося тела совершают криволинейное движение (по окружностям) и их движение характеризуется линейными величинами (путь s, скорость υ и ускорения аn, аτ). При решении задач динамики необходимо пользоваться принципом Даламбера, с помощью которого задачи динамики решаются с использованием уравнения равновесия статики. Согласно принципу Даламбера, в каждый данный момент действующие на материальную точку силы уравновешиваются силами инерции.
При решении задач рекомендуется такая последовательность:
1. выделить точку, движение которой рассматривается в данной задаче;
2. выяснить, какие активные силы действуют на точку и изобразить их на рисунке;
3. освободить точку от связей, заменив их реакциями;
4. к образовавшейся системе сил добавить силу инерции, помня, что направлена она по линии вектора ускорения точки, но в противоположную сторону;
5. выбрать расположение осей координат и составить два уравнения проекции всех сил на эти оси ( 
);
6. решив уравнения, определить искомые значения величин.
Пример 3.
Груз массой 200 кг опускается равноускоренно с помощью невесомого троса, перекинутого через блок, и в первые 5с проходит 10м. Определить силу натяжения троса.
Решение.
Обозначив груз точкой А, приложим к нему силу тяжести G, реакцию троса Т, и добавим к ним силу инерции Fи, направив ее в сторону, противоположную ускорению.
Ускорение а определяем из уравнения равнопеременного движения s=at2/2 так как начальная скорость υ0=0
Согласно принципу Даламбера силы G, Т и Fи находятся в равновесии, т.е.
Т+Fи-G=0, откуда Т=G-Fи.
Выражая силу инерции и силу тяжести через массу груза (Fи=ma, G=mg), получаем
Ответ: 
1,8кН
ВОПРОСЫ К дифференцированному зачету
1.
1.Основные положения статики. Аксиомы статики.
2. Связи и их реакции
3. Плоская система сходящихся сил
4. Две силы, приложенные к точке
5. Равнодействующая системы сходящихся сил.
6. Сложение пар сил. Условие равновесия пар.
7. Момент силы относительно точки.
8. Приведение силы к точке.
9. Теорема Вариньона. Условия равновесия.
10. Балочные системы.
11. Реальные связи.
12. Пространственная система сил. Условие равновесия
13. Момент силы относительно оси
14. Произвольная пространственная система сил. Условие равновесия
15. Центр тяжести тела. Определение координат центра тяжести плоских фигур.
16. Центр тяжести тела. Определение координат центра тяжести пространственных фигур.
17. Устойчивость равновесия.
18. Основные понятия кинематики
19. Способы задания движения точки
20. Определение скорости точки. Определение ускорения
21. Частные случаи движения точки. Кинематические графики.
22. Поступательное движение.
23. Вращательное движение. Частные случаи вращательного движения.
24. Скорости и ускорения различных точек вращающегося тела.
25. Способы передачи вращательного движения.
26. Сложное движение точки.
27. Плоскопараллельное движение тела
28. Мгновенный центр скоростей
29. Сложение двух вращательных движений
30. Понятие о планетарных передачах. Формула Виллиса.
31.Основные понятия и аксиомы динамика
32. Свободная и несвободная точки
33. Силы инерции. Принцип Даламбера.
34. Работа силы. Мощность. Механический КПД
35. Работа и мощность при вращательном движении тела.
36. Трение качения. Работа при качении тел.
37. Импульс силы. Теорема об изменении количества движения точки
38. Теорема об изменении кинетической энергии точки.
39. Основное уравнение динамики вращающегося тела.
40. Моменты инерции некоторых тел. Кинетический момент.
2.
41. Задачи сопротивления материалов
42. Нагрузки и напряжения
43. Статические испытания материалов.
44. Расчеты на прочность.
45. Практические расчеты на срез и смятие
46. Сдвиг Чистый сдвиг. Крутящий момент. Построение эпюр
47. Кручение. Кручение круглого прямого бруса.
48.Расчеты на прочность и жесткость. Момент инерции кручения
49. Цилиндрические пружины растяжения и сжатия
50. Понятие о главных центральных моментах инерции.
51. Осевые моменты инерции простейших сечений.
52. Изгиб
53. Растяжение (сжатие) и изгиб бруса большой жесткости
54. Гипотезы прочности и их применение
55. Расчет на усталость
56. Устойчивость сжатых стержней
3.
57. Основные положения курса «Детали машин»
58. Неразъемные соединения.
59. Разъемные соединения. Резьбовое соединение.
60. Разъемные соединения. Шпоночные
61. Разъемные соединения. Шлицевые соединения.
62. Разъемные соединения. Штифтовые соединения.
63. Валы и оси.
64. Подшипники скольжения.
65. Подшипники качения
66. Муфты. Виды муфт.
67. Основные положения курса «Детали машин»
68. Неразъемные соединения
69. Резьбовое соединение
70. Шпоночные и шлицевые соединения
71. Штифтовые соединения
72. Валы и оси
73. Подшипники скольжения.
74. Подшипники качения
75. Муфты.
76. Общие сведения о передачах
77. Ременная передача
78. Фрикционная передача
79. Зубчатая передача
80. Передача винт-гайка
81. Червячная передача
82. Цепная передача
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аркуша А.И. «Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов» М. – «Высшая школа» 2015 г.
2. Аркуша А.И. Фролов М.И. «Техническая механика» М.- «Высшая школа» 2013 г.
3. Аркуша А.И, «Руководство к решению задач по теоретической механике» М.- «Высшая школа» 2014 г.
4. Вереина Л.И. «Техническая механика» М.- «ACADEMIA» 2014г.
5. Ивченко В.А. «Техническая механика» М. – «ИНФРА – М» 2015 г.
6. Ицковский Г.М., Чернавский С.А и др. «Сборник задач и примеров по курсу деталей машин» М.- «машиностроение» 2015 г.
7. Спицын Н.А., Капканец И.И. и др. «Сборник задач по деталям машин» М.- «Высшая школа» 2014 г.
8. «Сборник коротких задач по теоретической механике» под ред. О.Э.Кепе М.- «Высшая школа» 2015 г.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 340.
