ГОУВПО «Воронежский государственный технический
университет»
Кафедра «Теоретическая и прикладная механика»
Методические указания
к выполнению курсового проекта
по дисциплине «Механика»
Воронеж 2012
Задание № 1.
РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ
Задача № 1
Стальной
ступенчатый стержень защемлен с левой
стороны при нормальной температуре и
нагружен равномерно распределенной
нагрузкой
и сосредоточенными силами, заданными
в долях
.
Требуется:
а)
построить эпюры нормальных сил N
и нормальных напряжений
при
заданных значениях распределенной
нагрузки
и сосредоточенных сил;
б)
проверить прочность стержня, считая
допускаемое напряжение равным
=160 МПа;
в) определить величину и направление перемещения точки приложения сосредоточенной силы;
При
выполнении данного задания принять
1 м, значение модуля упругости стали
считать равным
2,0*105
МПа.
Таблица 1.1
№ |
|
К задаче№1 |
|
|
, кН/м |
||
1 |
0,5 |
7 |
45 |
2 |
0,8 |
8 |
40 |
3 |
0,9 |
11 |
35 |
4 |
0,8 |
14 |
55 |
5 |
0,7 |
15 |
60 |
6 |
0,6 |
14 |
75 |
7 |
0,5 |
13 |
80 |
8 |
0,7 |
9 |
45 |
9 |
0,6 |
12 |
60 |
10 |
0,7 |
11 |
50 |
11 |
0,8 |
10 |
40 |
12 |
0,8 |
12 |
45 |
13 |
0,9 |
9 |
30 |
14 |
1,0 |
8 |
25 |
15 |
1,1 |
7 |
20 |
16 |
1,4 |
8 |
15 |
17 |
1,2 |
8 |
20 |
18 |
1,4 |
10 |
25 |
19 |
1,0 |
12 |
40 |
20 |
0,9 |
13 |
45 |
21 |
1,5 |
9 |
20 |
22 |
1,3 |
7 |
15 |
23 |
1,2 |
14 |
35 |
24 |
1,3 |
9 |
20 |
25 |
1,1 |
15 |
45 |
26 |
1,5 |
14 |
35 |
27 |
1,4 |
13 |
25 |
28 |
1,0 |
12 |
15 |
29 |
0,9 |
11 |
20 |
30 |
0,8 |
10 |
10 |
,
М
,
см2
Р
ис.
1.1. Продолжение
Р
ис.
1.1. Продолжение
Р
ис.
1.1. Продолжение
Р
ис.
1.1. Продолжение
Р
ис.
1.1. Продолжение
Р
ис.
1.1. Продолжение
Р
ис.
1.1. Окончание
2. Задание № 2.
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ
ПРИ КРУЧЕНИИ
Задача № 2.1
К
шкивам равномерно вращающегося стального
вала постоянного кругового сечения
(рис. 2.1) приложены заданные моменты
,
,
и момент
.
Исходные данные взять из таблицы 2.1.
Требуется:
1. Из уравнения равновесия моментов сил, приложенных к валу, определить момент на ведущем шкиве.
2. Построить эпюру крутящих моментов.
3.
При значении допускаемого касательного
напряжения
=
80
МПа
определить диаметр вала сплошного
сечения из расчета на прочность и
округлить его величину до целого значения
в мм,
кратного
пяти.
4. Построить эпюру углов закручивания сечений вала относительно крайнего левого сечения.
Величины
моментов
даны в Н*м,
размеры a,
b
c
метрах.
Принять модуль сдвига равным
8,0*104
МПа.
Задача № 2.2
К
стальному валу, защемленному с двух
сторон (рис. 2.1), приложены два заданных
момента
и
.
Коэффициент
определяет отношение диаметра вала
на участке с номером i,
к
некоторому характерному диаметру
,
который следует определить.
Требуется:
1. Раскрыть статическую неопределимость системы.
2. Построить эпюру крутящих моментов.
3.
При значении допускаемого относительного
угла закручивания
=0,05
1/м
и модуле сдвига равном
8,0*104
МПа определить
диаметр
вала сплошного круглого сечения из
расчета на жесткость и округлить его
величину до целого значения в мм,
кратного
пяти.
4. Построить эпюру максимальных касательных напряжений в поперечных сечениях вала.
Таблица 2.1
№ |
Моменты, кН*М |
Размеры, м |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0,2 |
0,6 |
2,9 |
0,5 |
1,0 |
0,5 |
0,4 |
2,0 |
2 |
0,1 |
0,7 |
2,8 |
0,6 |
0,9 |
0,5 |
0,5 |
1,9 |
3 |
0,5 |
0,8 |
2,7 |
0,7 |
0,8 |
0,5 |
0,6 |
1,8 |
4 |
0,6 |
0,9 |
2,6 |
0,8 |
0,7 |
0,5 |
0,7 |
1,7 |
5 |
0,7 |
1,0 |
2,5 |
0,5 |
0,6 |
0,9 |
0,8 |
1,6 |
6 |
0,8 |
0,2 |
2,4 |
0,6 |
0,5 |
0,9 |
0,9 |
1,5 |
7 |
0,9 |
0,3 |
2,3 |
0,7 |
0,5 |
0,8 |
1,0 |
1,4 |
8 |
1,0 |
0,4 |
2,2 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
1,1 |
1,3 |
9 |
1,1 |
0,5 |
2,1 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
1,2 |
1,2 |
10 |
1,2 |
2,0 |
2,0 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
1,3 |
1,1 |
11 |
1,3 |
1,9 |
1,9 |
0,7 |
0,9 |
0,4 |
1,4 |
1,0 |
12 |
1,4 |
1,8 |
1,8 |
0,8 |
1,0 |
0,2 |
1,5 |
0,9 |
13 |
1,5 |
1,7 |
1,7 |
0,9 |
0,5 |
0,6 |
1,6 |
0,8 |
14 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,0 |
0,6 |
0,4 |
1,7 |
0,7 |
15 |
1,7 |
1,5 |
1,5 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
1,8 |
0,6 |
16 |
1,8 |
1,4 |
1,4 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
1,9 |
0,5 |
17 |
1,9 |
1,3 |
1,3 |
0,7 |
0,9 |
0,4 |
2,0 |
0,4 |
18 |
2,0 |
1,2 |
1,2 |
0,8 |
1,0 |
0,2 |
0,4 |
2,0 |
19 |
2,1 |
1,1 |
1,1 |
0,9 |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
1,9 |
20 |
2,2 |
2,9 |
1,0 |
1,0 |
0,6 |
0,4 |
0,6 |
1,8 |
21 |
2,3 |
2,8 |
0,9 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
0,7 |
1,7 |
22 |
2,4 |
2,7 |
0,8 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
0,8 |
1,6 |
23 |
2,5 |
2,6 |
0,7 |
0,7 |
0,5 |
0,8 |
0,9 |
1,5 |
24 |
2,6 |
2,5 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
1,0 |
1,4 |
25 |
2,7 |
2,4 |
0,5 |
0,9 |
0,7 |
0,4 |
1,1 |
1,3 |
26 |
2,8 |
2,3 |
0,4 |
1,0 |
0,8 |
0,2 |
1,2 |
1,2 |
27 |
2,9 |
2,2 |
0,3 |
0,5 |
0,9 |
0,6 |
1,3 |
1,1 |
28 |
3,0 |
2,1 |
0,2 |
0,4 |
0,8 |
0,5 |
1,4 |
1,2 |
29 |
3,1 |
2,0 |
0,2 |
0,3 |
0,7 |
0,6 |
1,3 |
1,1 |
30 |
2,3 |
2,2 |
1,2 |
0,6 |
0,7 |
0,9 |
1,9 |
0,9 |
Р
ис.
2.1
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Продолжение
Р
ис.
2.1. Окончание