Расчет стержней и стержневых систем

1 5

1	2	3	4

	φ l
3	3
2
1	4
	φ l

181

	2
l	2
φ2 l 0,5

	4
5l	1
φ3	l

Рис. 4.13

3

	4		4
			l
	1		φ
	5
	φ2 l
	5
	2	3	l
			φ4
		4
	l

5

5 3

l	1	2	4

7	l
	2

3l

1	3l

φ3 l

5 2l

6

1 2

2l

l

3

	8
φ l		2
4	l	1

3 4

l
		4l
3l	5	2l
3l		l
	3	4

4l

5

2

9

1

5

1	2
11

5

3

4

13

3

15

2

1

182

3	3	4
	10

4	2
	1		5
3	1	12	2
			3
4	5		4
Рис. 4.13 (Продолжение)
	5		5
	1

14

2

2 1

4	3	4
	2	3
	16	4
5	1	5

183

17	4	2l		5		18	2
				l		2l
		l		2l
2	3	φ
				l			1	3l
1		4l				20	2
2	19			3	3l			l
		l		2l		1	2l	5
1	3l	5	2l	4	22		3
							120	0
					3l	2
							1
			Рис. 4.13 (продолжение)

3

4

φ l 5 l

3

4

l 2l

4

l

5

2 1 2

1

2 3

2

4

1

1 ,5 l

2	l		4
3
			2 l
			2 4	3		4
4	l		5	2
			l
			2
5	l		3	1	φ l	2 l 5
				l
				2 5		5
l		5	l
			3
				1		4
3 l				2	φ 2 l	3

184

26
5
1	2	3	4
5
29
1		2

4	27	5	28
3	2	4	5
		3
		2
	1	1
		5
		4
		30
		2	3
3	4
		1

Рис. 4.13 (окончание)

185

4.5.3. Расчет на изгиб с кручением

Шкив диаметром D1 и с углом наклона ветвей ремня к горизонту α делает n оборотов в минуту и передает мощность N . На вал постоянного сечения насажены две шестерни одинакового диаметра D2, каждая из которых передает мощность 0,5 N зубчатому колесу, расположенному выше.

Для заданной схемы (рис. 4.14) требуется:

1)определить крутящие моменты по заданной мощности и числу оборотов, построить эпюру крутящих моментов;

2)определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (давление на вал со стороны ременной передачи принять равным сумме натяжений набегающей и сбегающей ветвей), построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных и вертикальных сил;

3)построить эпюру суммарных изгибающих моментов, пользуясь форму-

лой Mизг = Mz2 + M y2 ;

4)найти опасное сечение, определить диаметр вала, пользуясь указанной теорией прочности;

5)определить относительные углы закручивания участков вала;

6)определить углы поворота в градусах шестерен относительно шкива и построить эпюру углов поворота поперечных сечений относительно шкива.

Примечание:

1)исходные данные взять из табл. 4.3;

2)допускаемое напряжение принять [σ]= 70 МПа;

3)вес шкива, шестерен и вала не учитывать;

4)найденный диаметр вала округлить до стандартного значения.

																					Таблица 4.3
Номер			N	,	n,		l	, м		l	, м		l	, м		D	, м		D	, м		α	0		Теория
		кВт			об/мин		1			2			3			1			2						проч-
строки	схемы
																									ности
	г		в		г			б			в			а		в			г			б			а
1	1	5,0			100		1,1			1,1			1,1			0,3			0,35		10				2
2	2	10			200		1,2			1,2			1,2			0,4			0,2		20				3
3	3	15			300		1,3			1,3			1,3			0,5			0,25		30				4
4	4	20			400		1,4			1,4			1,4			0,6			0,3		40				3
5	5	25			500		1,5			1,5			1,5			0,7			0,35		50				2
6	6	30			600		0,6			0,6			0,6			0,8			0,4		60				4
7	7	35			700		0,7			0,7			0,7			0,7			0,35		70				3
8	8	40			800		0,8			0,8			0,8			0,6			0,3		80				2
9	9	45			900		0,9			0,9			0,9			0,5			0,25		90				3
0	10	50			1000		1,0			1,0			1,0			0,4			0,2		45				4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

			186
D 2		D 1	D 2	x
		D	x
D1	D 2	D2		x
			x
D 1		D2	D2	x
			x
D1	D 2	D 2		x
			x
D 1		D2	D2	x
			x
D2		D 1	D 2	x
			x
D1	D 2		D2	x
			x
D1	D2	D2		x
			x
D2		D1	D2	x
			x
	D2	D1	D2	x
			x
l 1	l 2	l3	l 1
			Рис. 4.14

		y
		P2
	z	0
	2s
	P1	α
		s

187

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Пример оформления титульного листа

КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА – КАИ

КАФЕДРА СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Расчетно-графическая работа №1

ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ВНУТРЕННИХ СИЛОВЫХ ФАКТОРОВ

Вариант: 12, шифр 4321

Выполнил: Иванов И.И., гр. 1201 Принял: Петров П.П.

2013-14

188

Приложение 2

Сортамент прокатной стали

Уголки равнополочные (ГОСТ 8509-86)

		b ,	d ,	Площадь					Ix			I y ,	z0,
	Номер			сечения		I	x	,		0	,
	профиля	мм	мм	F,								0	см
						см4			см4			см4
				см	2
	6 ,3	63	6	7 ,28		27,1			42	,9		11 ,20	1 ,78
	7	70	5	6 ,86		31,9			50	,7		13 ,2	1 ,90
	7	70	6	8 ,15		37,6			59	,6		15 ,5	1 ,94
	7	70	7	9 ,42		43,0			68	,2		17 ,8	1 ,99
	7	70	8	10 ,70		48,2			76	,4		20 ,0	2 ,02
	7	70	10	13,12		58,4			92,3			24,4	2,08
	7 ,5	75	7	10 ,10		53,3			84	,6		22 ,1	2 ,10
	7 ,5	75	8	11 ,50		59,8			94	,9		24 ,8	2 ,15
	7 ,5	75	9	12 ,80		66,1			105 ,0			27 ,5	2 ,18
	8	80	6	9 ,38		57,0			94	,0		23 ,5	2 ,19
	8	80	8	12 ,30		73,4			116 ,0			30 ,3	2 ,27

189

Приложение 3

Балки двутавровые (ГОСТ 8239-72)

Номер	h,	b ,	s,	t ,	Площадь		Ix ,	Wx ,			I y,	W y,
про-					сечения
филя	мм	мм	мм	мм	F,		см4	см3	Sx	,	см4	см3
					см	2			см	3
10	100	55	4 ,5	7 ,2	12 ,0		198	39,7	23 ,0		17 ,9	6,49
12	120	64	4 ,8	7 ,3	14 ,7		350	58,4	33 ,7		27 ,9	8,72
14	140	73	4 ,9	7 ,5	17 ,4		572	81,7	46 ,8		41 ,9	11,5
16	160	81	5 ,0	7 ,8	20 ,2		873	109	62 ,3		58 ,6	14,5
18	180	90	5 ,1	8 ,1	23 ,4		1290	143	81 ,4		82 ,6	18,4
18a	180	100	5 ,1	8 ,3	25 ,4		1430	159	89 ,8		114 ,0	22,8
20	200	100	5 ,2	8 ,4	26 ,8		1840	184	104 ,0		115 ,0	23,1
20a	200	110	5 ,2	8 ,6	28 ,9		2030	203	114 ,0		155 ,0	28,2
22	220	110	5 ,4	8 ,7	30 ,6		2550	232	131 ,0		157 ,0	28,6
22a	220	120	5 ,4	8 ,9	32 ,8		2790	254	143 ,0		206 ,0	34,3
24	240	115	5 ,6	9 ,5	34 ,8		3460	289	163 ,0		198 ,0	34,5
24a	240	125	5 ,6	9 ,8	37 ,5		3800	317	178 ,0		260 ,0	41,6
27	270	125	6 ,0	9 ,8	40 ,2		5010	371	210 ,0		260 ,0	41,5
27a	270	135	6 ,0	10 ,2	43 ,2		5500	407	229 ,0		337 ,0	50,0
30	300	135	6 ,5	10 ,2	46 ,5		7080	472	268 ,0		337 ,0	49,9
30a	300	145	6 ,5	10 ,7	49 ,9		7780	518	292 ,0		436 ,0	60,1
33	330	140	7 ,0	11 ,2	53 ,8		9840	597	339 ,0		419 ,0	59,9
36	360	145	7 ,5	12 ,3	61 ,9		13380	743	423 ,0		516 ,0	71,1
40	400	155	8 ,0	13 ,0	72 ,6		18930	953	545 ,0		667 ,0	85,9
45	450	160	9 ,0	14 ,2	84 ,7		27696	1220	708 ,0		808 ,0	101
50	500	170	10 ,0	15 ,2	100 ,0		39727	1570	919 ,0		1043 ,0	122
55	550	180	11 ,0	16 ,5	118 ,0		55962	2000	1181 ,0		1356 ,0	150
60	600	190	12,0	17,8	138,0		76806	2510	1491,0		1725,0	181
70а	700	210	15 ,0	24,0	202,0		152700	4360	2550,0		3240,0	309

190

Приложение 4

Швеллеры (ГОСТ 8240 – 72)

	h,	b ,	s,	t ,	Площадь	Ix ,	I y,		z0,
Номер					сечения
профиля	мм	мм	мм	мм	F,	см4	см	4	см
					см2
5	50	32	4 ,4	7 ,0	6 ,16	22 ,8	5 ,61		1 ,16
6 ,5	65	36	4 ,4	7 ,2	7 ,51	48 ,6	8 ,70		1 ,24
8	80	40	4 ,5	7 ,4	8 ,98	89 ,4	12 ,8		1 ,31
10	100	46	4 ,5	7 ,6	10 ,9	174	20 ,4		1 ,44
12	120	52	4 ,8	7 ,8	13 ,3	304	31 ,2		1 ,54
14	140	58	4 ,9	8 ,1	15 ,6	491	45 ,4		1 ,67
14а	140	62	4 ,9	8 ,7	17 ,0	545	57 ,5		1 ,87
16	160	64	5 ,0	8 ,4	18 ,1	747	63 ,3		1 ,80
16а	160	68	5 ,0	9 ,0	19 ,5	823	78 ,8		2 ,00
18	180	70	5 ,1	8 ,7	20 ,7	1090	86 ,0		1 ,94
18a	180	74	5 ,1	9 ,3	22 ,2	1190	105 ,0		2 ,13
20	200	76	5 ,2	9 ,0	23 ,4	1520	113 ,0		2 ,07
20a	200	80	5 ,2	9 ,7	25 ,2	1670	139 ,0		2 ,28
22	220	82	5 ,4	9 ,5	26 ,7	2110	151 ,0		2 ,21
22a	220	87	5 ,4	10 ,2	28 ,8	2330	187 ,0		2 ,46
24	240	90	5 ,6	10 ,0	30 ,6	2900	208 ,0		2 ,42
24a	240	95	5 ,6	10 ,7	32 ,9	3180	254 ,0		2 ,67
27	270	95	6 ,0	10 ,5	35 ,2	4160	262 ,0		2 ,47
30	300	100	6 ,5	11 ,0	40 ,5	5810	327 ,0		2 ,52
33	330	105	7 ,0	11 ,7	46 ,5	7980	410 ,0		2 ,59
36	360	110	7 ,5	12 ,6	53 ,4	10820	513 ,0		2 ,68
40	400	115	8 ,0	13 ,5	61 ,5	15520	642 ,0		2 ,75