Міністерство транспорту Російської Федерації
Федеральне агентство залізничного транспорту
ФГБОУ ВПО «Далекосхідний державний університет шляхів сполучення»
Природничо інститут
Кафедра «Системи автоматизованого проектування»
аналіз Напруженого стану стрижня при одночасній дії згину та кручення
Курсова робота
КР.230104.65.М.03.00.933
Виконавець
студент В.С. Бурцева
Керівник
доцент О.П. Ткаченко
Хабаровськ 2012
Зміст
1. Введення
. Теоретична частина
. 1 Спільна дія вигину з крутінням
. 2 Визначення внутрішніх зусиль при крученні з вигином
. 3 Розрахунок валів кругового (кільцевого) поперечного перерізу на кручення з вигином
. 4 Розрахунок брусів прямокутного перерізу на кручення з вигином
. Практична частина
Висновок
Список використаної літератури
вигин кручення стрижень
1. Введення
Курсова робота передбачає дві частини: теоретичну і практичну.
Теоретична частина присвячена вивченню стану стрижня при одночасній дії згину та кручення. Актуальність даної теми полягає в тому, що багато елементів будівельних машин і механізмів працюють як на вигин, так і на кручення. Найбільш характерними деталями машин, що працюють в таких умовах, є вали. Тому правильність розрахунку міцності таких валів є не останньою по значущості темою сучасної теорії опору матеріалів.
У теоретичній частині розглянуті такі питання як визначення внутрішніх зусиль при крученні з вигином, розрахунок валів кругового (кільцевого) поперечного перерізу на кручення з вигином і розрахунок брусів прямокутного перерізу на кручення з вигином, а так само розкрито питання , що стосується розрахунку напружень в валах і стрижнях з різного матеріалу.
Практична частина включає в себе приклад вирішення задачі з даної теми.
2. Теоретична частина
. 1 Спільна дія вигину з крутінням
На практиці деформації кручення часто супроводжує вигин. Як правило, при роботі вал згинається власною вагою, вагою шківів, тиском на зуби шестерень, натягом ременів і т.д. Поєднання вигину з крутінням має місце в просторових рамах, колінчастих валах та інших елементах конструкцій.
У разі вигину з крутінням від крутного моменту в поперечних перерізах бруса виникають дотичні напруження, які розраховуються по-різному для круглих і прямокутних брусів. Внаслідок цього, розглядати розрахунок перетинів довільної форми не представляється можливим.
Крутіння з вигином - окремий випадок складного опору, який може розглядатися як поєднання чистого кручення і поперечного вигину.
. 2 Визначення внутрішніх зусиль при крученні з вигином
Для визначення внутрішніх зусиль користуються методом перетинів:
Зазвичай дві складові поперечної сили (Qy, Qz) і згинального моменту (My, Mx) призводять до їх повним результуючим:
;
Зауважимо, що часто поперечною силою нехтують (для досить довгих валів) і розглядають кручення з вигином як спільна дія крутного (Mz, Mкр, T) і згинального (Mи) моментів.
. 3 Розрахунок валів кругового (кільцевого) поперечного перерізу на кручення з вигином
Досліджуємо цей вид деформації стрижня на прикладі розрахунку вала кругового (кільцевого) поперечного перерізу на спільну дію згину і крутіння (рис. 1).
Рисунок 1 - Приклад вала кругового перерізу
Приймемо наступний порядок розрахунку.
1) Всі зовнішні сили розкладаються на складові
F1x, F2x, ..., Fnx і F1y, F2y, ..., Fny.
) Будуємо епюри згинальних моментів Mx і My. від цих груп сил.
У кругового і кільцевого поперечного перетинів всі центральні осі головні, тому косого згину у валу взагалі не може бути. Отже, немає сенсу в кожному перетині мати два згинальних моменту Mx, і My, а доцільно їх замінити результуючим (сумарним) изгибающим моментом:
