Тема: Деформация кручения. Проектный расчет вала
Цель работы: Для стального вала:
а) построить эпюры крутящих моментов М z;
б) определить диаметры вала на каждом участке;
в) предложить оптимальный вариант расположения деталей вращения;
г) выполнить эскиз вала;
д) дать экономическую оценку.
Вариант_____
Решение:
1 Определяем вращающий момент Мвр:
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2 Определяем крутящий момент М z на каждом участке вала (по заданной схеме):
_________ _________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________
3 Определяем крутящий момент М z на каждом участке вала для оптимального варианта (изменяя последовательность расположения нагрузки):
_________ ________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________
Строим эпюру М z .
4 Определяем диаметр вала из условия прочности при кручении на каждом участке по заданной схеме: 
__ d1= _______ ______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Для оптимального варианта (вала с измененной схемой расположения нагрузки)
__ d1= _______ ______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Строим эскиз вала.
5 Дадим экономическую оценку валов с разным вариантом нагрузки.
d 1 2 / d 2 2
На каждом участке:
_________ _________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________
G 1 / G 2 =Σ
Ответ:_________________________________________________________________________________________________________________________________________
Расчетно-графическая работа 6
Тема: Изгиб. Проектный расчет балки из условия прочности при изгибе
Задача 6.1
Цель работы: Для двухопорной балки:
а) построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов Qy и Mx;
б) из условия прочности подобрать размеры прямоугольного, двутаврового и круглого сечения, считая, что они равнопрочные;
в) дать экономическую оценку оптимального сечения.
Вариант_____
Решение:
1 Освобождаемся от связей и заменяем их реакциями, строим расчетную схему.
2 Составляем уравнения равновесия и определяем реакции опор:
ΣМА(Fi)=0; ______________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
ΣМВ(Fi)=0; ______________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3 Проверка:
Для проверки используем третье уравнение равновесия:
ΣFiy=0; ____________________________________________________________
________________________________________________________________
0=0
Реакции определены верно.
4 Обозначим характерные сечения балки, которые соответствуют точкам _________________. Используя метод сечений, определяем поперечные силы Qy в характерных точках:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Строим эпюру Qy.
5 Определяем изгибающие моменты Мх в характерных сечениях (в точках):
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Строим эпюру Мх.
Рисунок 6.2 – Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов Qy и Мх
6 Подбираем размеры сечения из условия прочности:
6.1 Для прямоугольного сечения
При условии что, 
________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
6.2 Для круглого сечения
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
6.3 Для двутаврового сечения выбираем по ГОСТ ________
Двутавр №______; Wx= ; А3=
7 Экономическая оценка оптимальности сечения с помощью сравнения веса балок разного сечения:
где А1 – площадь прямоугольного сечения;
А2 – площадь круглого сечения;
А3 – площадь двутаврового сечения.
Ответ: подобраны сечения: ______________________________________________
______________________________________________________________________
Наиболее экономичным является равнопрочное сечение _____________________________________________________________________
Расчетно-графическая работа 6
Тема: Изгиб. Проектный расчет балки из условия прочности при изгибе
Задача 6.2
Цель работы: Для балки с жесткой заделкой:
а) построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов Qy и Mx;
б) из условия прочности подобрать размеры прямоугольного, двутаврового и круглого сечения, считая, что они равнопрочные;
в) дать экономическую оценку оптимального сечения.
Вариант_____
Решение:
1 Освобождаемся от связей и заменяем их реакциями, строим расчетную схему.
2 Составляем уравнения равновесия и определяем реакции опор:
ΣМА(Fi)=0; ______________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
ΣМВ(Fi)=0; ______________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3 Проверка:
Для проверки используем третье уравнение равновесия:
ΣFiy=0; ____________________________________________________________
________________________________________________________________
0=0
Реакции определены верно.
4 Обозначим характерные сечения балки, которые соответствуют точкам _________________. Используя метод сечений, определяем поперечные силы Qy в характерных точках:
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Строим эпюру Qy.
5 Определяем изгибающие моменты Мх в характерных сечениях (в точках):
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Строим эпюру Мх.
Рисунок 6.2 – Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов Qy и Мх
6 Подбираем размеры сечения из условия прочности:
6.1 Для прямоугольного сечения
При условии что,
________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
6.2 Для круглого сечения
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
6.3 Для двутаврового сечения выбираем по ГОСТ ________
Двутавр №______; Wx = ; А3=
7 Экономическая оценка оптимальности сечения с помощью сравнения веса балок разного сечения:
где А1 – площадь прямоугольного сечения;
А2 – площадь круглого сечения;
А3 – площадь двутаврового сечения.
Ответ: подобраны сечения: ______________________________________________
______________________________________________________________________
Наиболее экономичным является равнопрочное сечение _____________________________________________________________________
