Проводим поперечное сечение 2-2 на произвольно выбранном расстоянии Х2 от сечения А, (
). Строим расчетную схему «отсеченной» части балки, (рис.3.5).
 |
Рис.3.5
Уравнения равновесия «отсеченной» части балки
Из уравнения 1) 
Из уравнения 2) 
Из уравнения 3) 
Значение силы Q2 не зависитот координаты Х2 - график прямая линия, параллельная оси Х.
Значение момента М2 зависит прямо пропорционально от координаты Х2. График изменения момента – прямая линия. Для построения графика определим значение момента при двух значениях координаты Х2 и проводим прямую, проходящую через эти точки.
Х2=0; 
=0
Х2=a; 
3. Определяем опасное сечение вала. Вал имеет постоянное поперечное сечение, поэтому опасным является сечение с наибольшим изгибающим моментом. Опасным является сечение В, где
Находим диаметр вала из условия прочности при изгибе
,
отсюда момент сопротивления сечения
. 
Полярный момент сопротивления вала (бруса) круглого сечения равен
Отсюда находим формулу для определения диаметра вала
мм.
Принимаем стандартное значение d= 65 мм
Индивидуальные задания
Задача 1. Определить длину шва сварного соединения в нахлестку двух стальных листов толщиной d= 5,0 мм, шириной а = 100 мм, растягиваемых силами F = 25 кН.
 |
Рис.4
Задача 2. Два стальных листа соединены заклепками (рис.5). Определить число заклепок, на срез 
= 80 МПа, диаметр заклепки dз = 8,0 мм, сила сдвига Q = 35 кН. Проверить прочность заклепки смятие, если толщина листа h = 7,0 мм.
Задача 3. Для заданной схемы нагружения стержня (рис.6) осевыми нагрузками проверить опасный участок на прочность, если задано: величина нагрузки F = 10,0 кН, площадь поперечного сечения участка стержня А = 100 мм2; допускаемое напряжение [s]= 170 МПа, модуль упругости при растяжении-сжатии Е = 2×105 МПа, длина участка стержня а = 0,5 м.
 |
Рис.6
Задача 4
Для заданной схемы нагружения вала (рис.7) построить эпюры крутящих моментов и углов закручивания; найти опасное сечение и определить диаметр вала из условия его прочности, если заданы: величина крутящего момента М = 60 кН×м, допускаемое касательное напряжение при кручении [t] = 80 МПа, модуль сдвига G = 0,8 ×106 МПа, длина а = 1,0 м.
 |
Рис.7
Отчет по практическому занятию
Студент отчитывается по результатам решения задач индивидуального задания.
Занятие № 4
Модуль: «Детали машин»
 |
Тема
Методы расчета кинематических, силовых и конструктивных параметров механизмов машин.
1.1. Цель занятия
Закрепление знаний по разделу «Детали машин», полученных на лекциях, и приобретение навыков проектного расчета механических систем.
1.2. Продолжительность занятия 2 часа
1.3. Вопросы для подготовки к занятию
1. Дайте определения понятий: машина, механизм, деталь.
2. Сформулируйте основные требования, предъявляемые к машинам.
3. Как определяют потребную мощность двигателя?
4.Дайте определения передаточного отношения и передаточного числа передачи. Сформулируйте порядок кинематического расчета передач вращательного движения.
5. От каких параметров зависит передаточное число в зубчатых и червячных передачах?
6. Сформулируйте принцип силового расчета передач вращательного движения.
7. Какие основные конструктивные параметры зубчатых колёс? От каких факторов зависят,в основном, параметры зубчатых колёс?
8. Как определяют диаметры валов?