Практическая работа по дисциплине Техническая механика на тему Расчет на прочность при кручении

УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА
ОП.03. ТЕХНИЧЕСКАЯМЕХАНИКА
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №9
ТЕМА:
«РАСЧЁТ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ КРУЧЕНИИ»
Практическое занятие №9
Тема: Расчет на прочность при кручении
1 Цель работы
1.1 Формирование умений выполнять расчеты валов на прочность при кручении
1.2 Развитие умений анализировать, сравнивать и делать выводы.
2 Задание
2.1 Для стального вала (рис.1) построить эпюру крутящих моментов; определить диаметр вала на каждом участке и полный угол закручивания. Данные для различных вариантов указаны в табл. 1.
Мощность на зубчатых колесах принять Р2=0,5Р1; Р3=0,3Р1; Р4=0,2Р1.
Указание. Полученное расчетное значение диаметра (в мм) округлить до ближайшего большого числа, оканчивающегося на 0, 2, 5, 8, или по СТС-В 208-75
36957020320
3 Порядок выполнения работы
3.1 Определить вращающие моменты на шкивах
3.2 Построить эпюры крутящих моментов
3.3 Определить диаметры вала на каждом участке, используя условие прочности на кручение.
4 Ход работы
4.1 Вал вращается с постоянной угловой скоростью, следовательно, система вращающих моментов уравновешена. Мощность, подводимая к валу без потерь на трение, равна сумме мощностей, снимаемых с вала:
Р1=Р2+Р3+Р4 кВт.
4.2 Определяем вращающие моменты на шкивах:
М1=Р1ω Н∙м;М2=Р2ωН∙м;М3=Р3ω Н∙м;М4=Р4ω Н∙м;4.3 Для построения эпюры крутящих моментов разбиваем брус на три участка, границами которых являются сечения, в которых приложены внешние моменты. В пределах каждого участка значения крутящих моментов таковы:
Мкр1 Н∙м;
Мкр2 Н∙м;
Мкр3= Н∙м;
По найденным значениям строим эпюру крутящих моментов (рис. 3, б).
4. 4 Из условия прочности на кручение
1017270198755
d1=3Mкр10,2[τкр ] мм,d2=3Mкр20,2[τкр ] мм,d3=3Mкр30,2[τкр ] мм,5 Вывод
5.1
Пример выполнения практического задания
(4 Ход работы)
2 Задание Для стального вала (рис. 3, а) построить эпюру крутящих моментов, определить из условия прочности требуемые диаметры каждого участка и углы закручивания этих участков.
Угловую скорость вала принять ω=100 рад/с, допускаемое напряжение [τкр] = 30МПа, модуль сдвига G=0,8*105Мпа.
-3238570485
4 Ход работы
4.1 Вал вращается с постоянной угловой скоростью, следовательно, система вращающих моментов уравновешена. Мощность, подводимая к валу без потерь на трение, равна сумме мощностей, снимаемых с вала:
Р1=Р2+Р3+Р4=10+12+8=30кВт.
4.2 Определяем вращающие моменты на шкивах:
М1=Р1ω=30∙103100=300 Н∙м;М2=Р2ω=10∙103100=100 Н∙м;М3=Р3ω=12∙103100=120 Н∙м;М4=Р4ω=8∙103100=80 Н∙м;4.3 Для построения эпюры крутящих моментов разбиваем брус на три участка, границами которых являются сечения, в которых приложены внешние моменты. В пределах каждого участка значения крутящих моментов таковы:
Мкр1=-М4=-80 Н∙м;
Мкр2=-М4-М3=-80-120=-200 Н∙м;
Мкр3=-М4-М3+М1=-80-120+300=100 Н∙м;
По найденным значениям строим эпюру крутящих моментов (рис. 3, б).
4.4 Из условия прочности на кручение
798195198120
d1=3Mкр10,2[τкр ]=380∙1030,2∙30=25 мм,d2=3Mкр20,2[τкр ]=3200∙1030,2∙30=35 мм,d3=3Mкр30,2[τкр ]=3100∙1030,2∙30=28 мм,