Комплект контрольно-оценочных средств для проведения текущего контроля по учебной дисциплине ОП.02Техническая механика специальности 23.02.03 "Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта" (стр. 9 )

Полярные - круг;

- кольцо.

Расчетно-графическая работа

Геометрические характеристики плоских сечений

Задание 1: Вычислить главные центральные моменты инерции сечений, представленных на схемах (рисунок 1). При расчётах воспользоваться данными таблицы, выбрав необходимые значения.

Рисунок 1

Практическая работа № 12. Кручение. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.

Основные положения расчётов при кручении

Распределение касательных напряжений по сечению при кручении (рисунок 1).

Касательное напряжение в точке А:

, где сА-расстояние от точки А до центра сечения.

Условие прочности при кручении

Мк - крутящий момент в сечении, Н*м

Wp – момент сопротивления при кручении, м3

- допускаемое напряжение при кручении, Н/м2

Проектировочный расчёт, определение размеров поперечного сечения

Сечение-круг:

Сечение – кольцо:

где d – наружный диаметр круглого сечения;

dвн - внутренний диаметр кольцевого сечения; с= dвн/ d

Определение рационального расположения колёс на валу

Рациональное расположение колес – расположение, при котором максимальное значение крутящего момента на валу – наименьшее из возможных.

Для экономии металла сечение бруса рекомендуется выполнять кольцевым.

Условие жесткости при кручении

G – модуль упругости при сдвиге, Н/м2

E – модуль упругости при растяжении, Н/м2

– допускаемый угол закручивания,

- полярный момент инерции в сечении, м4

Проектировочный расчёт, определение наружного диаметра сечения

Расчетно-графическая работа

Для стального вала круглого поперечного сечения определить значения внешних моментов, соответствующих передаваемым мощностям, и уравновешенный момент.

Построить эпюру крутящих моментов по длине вала.

Рациональным расположением шкивов на валу добиться уменьшения значения максимального крутящего момента на валу.

Построить эпюру крутящих моментов для этого случая.

Дальнейшие расчеты вести для вала с рациональным расположением шкивов.

Определить диаметры вала по сечениям из расчетов на прочность и жесткость. Полученный больший результат округлить до ближайшего четного или оканчивающегося на 5 числа.

При расчете использовать следующие данные: вал вращается с угловой скоростью 25 рад/ с; материал вала — сталь, допускаемое напряжение кручения 30 МПа, модуль упругости при сдвиге 8-104 МПа; допускаемый угол закручивания = 0, 02 рад/ м.

Провести расчет для вала кольцевого сечения, приняв с = 0,9.

Сделать выводы о целесообразности выполнения вала круглого или кольцевого сечения, сравнив площади поперечных сечений.

Рисунок.2

Практическая работа № 13Расчеты на прочность при изгибе.

Основные положения и расчётные формулы при изгибе

Распределение нормальных и касательных напряжений при изгибе

где Ми – изгибающий момент в сечении;

Q-поперечная сила в сечении;

у – расстояние до нейтрального слоя;

Jx - осевой момент инерции сечения (рисунок 1)

Wx – осевой момент сопротивления сечения; А-площадь сечения\

Условие прочности при изгибе

где – допускаемое напряжение\

Расчётно-графическая работа

Задание 1: Для одноопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами и парой сил с моментом m, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Найти максимальный изгибающий момент и из условия прочности подобрать поперечное сечение для балки в виде двутавра и прямоугольника с отношением сторон h=2b. Материал – сталь, допускаемое напряжение 160 МПа. Рассчитать площади поперечных сечений и сделать вывод о целесообразности применения сечения.

Рисунок 1

Задание 2: Для двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами и парой сил с моментом, определить реакции в опорах. Найти максимальный изгибающий момент и используя условие прочности, подобрать необходимые размеры поперечных сечений. Материал – сталь, допускаемое напряжение изгиба 160 Мпа. Сечение – швелер.

Рисунок 2

Практическая работа № 14 Расчеты бруса круглого поперечного сечения при сочетании основных деформаций.

Основные положения и расчётные формулы

Геометрические характеристики круга и кольца

- круг;

Рисунок 1

Моменты сопротивления:

Площади сечения

Условие прочности при совместном действии изгиба и кручения.

Расчетно-графическая работа

Для промежуточного вала редуктора, передающего мощность Р при угловой скорости щ, определить вертикальную и горизонтальную составляющие реакции подшипников, построить эпюры крутящего момента и изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Определить диаметры вала по сечениям, приняв [у] – 60 МПа и полагая FT - 0,364 Ft. Расчёт произвести по гипотезе максимальных касательных напряжений.

Рисунок 3

Указание: Окружную силу определить по формуле

Практическая работа № 15 Изучение конструкции цилиндрического зубчатого редуктора.

Цель работы — ознакомление с конструкцией редуктора и назначением его деталей; составление кинематической схемы реального зубчатого редуктора; определение основных параметров зубчатых пар редуктора путем их замера и расчета.

Порядок выполнения работы. Произвести внешний осмотр редуктора, сверить соответствие редуктора и чертежа, изучить конструкцию корпуса и назначение деталей (с наименованием деталей ознакомиться по спецификации чертежа), наметить план разборки редуктора.

Отчет о работе.

1.Определение основных геометрическихи кинематических параметров цилиндрического редуктора.

2. Кинематическая схема редуктора.

3. Выводы о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Каждый ли редуктор может быть обратимым и как называют такие механизмы?

2. По каким признакам классифицируют редукторы?

3. Чем объясняется неодинаковая ширина венца шестерни и колеса зубчатой пары

редуктора?

4. В каких случаях шестерню изготавливают заодно с валом?

5. По каким параметрам регламентируются стандартные редукторы?

Практическая работа № 16 Определение коэффициента полезного действия передачи винт — гайка.

Цель работы — экспериментальное определение к. п. д. винтового механизма при различной нагрузке и различных мате­риалах гаек и сравнение результатов опыта с

Отчет по работе.

Кинематическая схема установки. Основные параметры исследуемой винтовой пары. Данные экспериментального определения к. п. д. исследуемой винтовой пары. График изменения к. п. д. пары ц в зависимости от осевой нагрузки Q. Теоретические значения к. п. д. гто формулам (3.31), (3.32), Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы