21) Основные геометрические параметры зубчатого колеса.

22) Задачи и методы сопротивления материалов.

Задачей сопротивления материалов, как одного из разделов механики сплошной среды, является определение деформаций и напряжений в твёрдом упругом теле, которое подвергается силовому или тепловому воздействию.

Основные задачи сопротивления материалов являются расчеты на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций и машин. Разработка моделей прочностной надежности элементов конструкций. С помощью таких моделей инженер может выбрать материал и необходимые размеры элементов конструкции, оценить сопротивление конструкционных материалов внешним воздействиям.

Изучение процессов деформирования и разрушения тел невозможно без лабораторных испытаний. Поэтому в сопротивлении материалов экспериментальные методы занимают ведущее положение.

С другой стороны, рассматривая стержневые элементы в состоянии равновесия или в режиме движения, приходится использовать законы механики. Необходимость вычислительного прогнозирования естественно вовлекает в методы сопротивления материалов математический аппарат.

Методы сопротивления материалов характеризуются

–экспериментально-теоретическим подходом к задачам

–применением законов физики, механики и математического аппарата

–широким использованием упрощающих предпосылок

23) Допущения и модели прочностной надежности.

В расчетах прочностной надежности материал детали представляют однородной сплошной средой, исключающей пустоты.

Все частицы материала обладают одинаковыми свойствами, т.е. свойства материала не зависят от размера тела.

Гипотеза об идеальной упругости материала. Под идеальной упругостью понимают способность тела восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после устранения причин, вызвавших деформацию тела.

     Гипотеза об изотропности материала предполагает, что в любом направлении свойства материала одинаковы

     поперечные сечения, плоские и нормальные к оси бруса до приложения к нему нагрузки, остаются плоскими и нормальными к его оси после деформации.

     деформации тела настолько малы по сравнению с его размерами, что не оказывают существенного влияния на взаимное расположение нагрузок.

     Принцип независимости действия сил: результат действия на тело системы сил равен сумме результатов действий тех же сил, прилагаемых к телу последовательно и в любом порядке.

     Принцип  Сен-Венана: если тело нагружается статически эквивалентными системами сил и размеры области их приложения невелики по сравнению с размерами тела, то в сечениях, достаточно удаленных от мест приложения нагрузок, величина напряжений мало зависит от способа нагружения

С труктура модели прочностной надежности показана на рисунке

Модель нагружения–схематизация внешних сил

Модель разрушения–уравнения, связывающие параметры работоспособности элемента в момент разрушения с параметрами, обеспечивающими прочность.

24) Внутренние и внешние силы. Главный вектор и главный момент внутренних сил. Метод сечений.

Внутри любого материала имеются внутренние межатомные силы, наличие которых определяет способность тела воспринимать действующие на него внешние силы, сопротивляться разрушению, изменению формы и размеров.

Под внутренними силами в сопротивлении материалов понимаются силы между отдельными элементами конструкции или между отдельными частями элемента, возникающие под действием внешних сил.

Внешняя сила — это мера взаимодействия между телами. В задачах сопротивления материалов внешние силы считаются всегда заданными. К внешним силам относятся также реакции опор.

Рассмотрим плоскую систему сил (F₁, F₂, ..., F_n),действующих на твердое тело в координатной плоскости Oxy.

Главным вектором системы сил называется вектор R, равный векторной сумме этих сил:R = F₁ + F₂ + ... + F_n = F_i.

Для плоской системы сил ее главный вектор лежит в плоскости действия этих сил.

Главным моментом системы сил относительно центра O называется вектор L_O, равный сумме векторных моментов этих сил относительно точки О:L_O = M_O(F₁) + M_O(F₂) + ... + M_O(F_n) = M_O(F_i).

Метод сечений:

Операции РОЗУ:

1)Разрезаем брус на две части

2)Отбрасываем одну из частей

3)Заменяем действие отброшенной части на оставленную часть шестью внутренними силовыми факторами

4)Уравновешиваем внешние силы оставленной части внутренними силовыми факторами.