Расчеты на прочность механических конструкций

1.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«МЭИ»
в г. СМОЛЕНСКЕ
Кафедра «Технологических машин и оборудования»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине «Прикладная механика»
на тему: «Расчеты на прочность механических конструкций»
Направление подготовки: 13.03.02. Электроэнергетика и электротехника
Профиль подготовки: Робототехника в электромеханических системах
Группа РТ-20
Автор работы
Атакишиев Д.А.
(подпись)
Руководитель работы
Борисов А.В.
(подпись)
Работа допущена к защите
Борисов А.В.
27.12.21
(дата)
Работа защищена 28.12.21
(подпись)
Оценка хорошо
(дата)
Члены комиссии
Кончина Л.В.
(подпись)
Борисов А.В.
(подпись)
Смоленск 2021

2.

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
в г. СМОЛЕНСКЕ
Кафедра «Технологические машины и оборудование»
Направление подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу студента Атакишиева Д.А. (группа РТ-20) Тема:
Расчеты на прочность механических конструкций
Содержание расчетно-пояснительной записки:
1. Введение.
2. Задача №1: построить эпюры продольных сил, напряжений и перемещений
поперечных сечений бруса.
3. Задача №2: построить эпюру касательных напряжений.
4. Задача №3: построить эпюру поперечных сил и изгибающих моментов.
5. Задача №4: подобрать поперечное сечение балки.
6. Задача №5: подбор диаметра вала при изгибе с кручением.
7. Заключение.
Перечень графического материала:
1. Эпюры к задаче №1
2. Эпюры к задаче №2
3. Эпюры к задаче №3
4. Эпюры к задаче №4
5. Эпюры к задаче №5
Дата выдачи задания: 8.09.2021
Руководитель
Задание приняла к выполнению:
Борисов А.В.
Студент
Атакишиев Д.А.
Дата защиты курсовой работы 28.12.2021
Смоленск 2021

3.

Аннотация
В курсовой работе рассматриваются механические конструкции, для
которых выполняются прочностные расчеты при следующих видах
деформации: растяжении (сжатии), кручении, изгибе, изгибе с кручением.
Расчетно-пояснительная записка курсовой работы состоит из 28
приложений,
рисунки к задачам, 7 литературных источников.
страниц, включающих
5
Ключевые слова: балка, эпюра, растяжение, кручение, изгиб, прочность.
Annotation
The coursework discusses mechanical structures for which toughness calculations
are performed assuming that the following types of deformation occur: tension
(compression), torsion, bending, bending and torsion.
The explanatory note on the calculations of this coursework comprises 28
pages, 5
applications, which include drawings for the tasks, and 7 literary sources.
Keywords: beam, diagram, tension, torsion, bending, strength.

4.

Содержание:
Введение………………………........................................................................
Задача №1…………………………………………………………………….
Задача №2…………………………………………………………………….
Задача №3…………………………………………………………………….
Задача №4…………………………………………………………………….
Задача №5…………………………………………………………………….
Заключение………………………...................................................................
Список используемой литературы………………………………………….
Приложения………………………………………………………………….
Изм.
Лист
Разраб.
Провер.
№ докум.
Атакишиев Д.А.
Борисов А.В.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Борисов А.В.
Подпись Дата
5
6
8
11
14
18
21
22
23
18. КР. 13. 03. 02. ПМ. ПЗ
Расчеты на прочность
механических
конструкций
Лит.
Лист
Листов
4
Филиал ФГБОУ «НИУ
«МЭИ» в г. Смоленске

5.

Введение
Данная расчетно-графическая, курсовая работа является итогом самостоятельного
изучения учебных материалов, полученных при контактной работе с
преподавателем, и решения задач по дисциплине «Прикладная механика» на тему
«Расчет на прочность механических конструкций».
Целью выполнения работы является освоение методов расчета на прочность
конструкций при разных случаях деформации: растяжении(сжатии), кручении,
изгибе, изгибе с кручением. В ходе выполнения расчетно-графической работы,
были выполнены расчеты, для построения эпюр внутренних силовых факторов
для приведенных выше видов деформации. А также сделаны чертежи,
необходимые для расчетов, в которых представлены эпюры для каждого вида
деформации. Были определены прочностные характеристики конструкций,
подобраны оптимальные сечения и сделан анализ прочности конструкций.
Ключевые слова при выполнении курсовой работы:
Балка – брус, находящийся под действием изгибающих усилий, в частности,
поперечных сил, моментов и распределенных нагрузок.
Эпюра – особый вид графика, показывающий распределение величины нагрузки
на объект.
Растяжение – вид продольной деформации стержня или бруса, возникающий в
том случае, если нагрузка к нему прикладывается по его продольной оси
(равнодействующая сил, воздействующих на него, нормальна поперечному
сечению стержня и проходит через его центр масс).
Кручение – один из видов деформации тела. Возникает в том случае, если
нагрузка прикладывается к телу в виде пары сил (момента) в его поперечной
плоскости. При этом в поперечных сечениях тела возникает только один
внутренний силовой фактор — крутящий момент.
Изгиб – такой вид деформации, когда под действием внешних сил в поперечных
сечениях стержня(бруса) возникает изгибающий момент.
Прочность – это способность конструкции выдерживать заданную нагрузку, не
разрушаясь.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
18. КР. 13. 03. 02. ПМ. ПЗ
Лист
5

6.

Задача №1
Дано:
а = 0; б = 9; в = 7
E = 2·105 МПа
[ϭ] = 160 МПа = 1,6 · 108 Па
Схема 7;
P1 = 17 кН, P2 = 19 кН;
A1 = 2,0 см2, A2 = 2,9 см2, A3 = 2,7 см2; a = 0,8 м, b = 0,7 м, c = 0,6 м.
Решение:
Пункт 1: построение эпюры продольных сил Nz. Участок 1 AB: NAB = P1 = 17 кН
Участок 2 BС: NBС = P1 = 17 кН
Участок 3 СD: NСD = P1 - P2= 17 кН – 19 кН = -2 кН
Участок 4 DE: NDE = P1 – P2= 17 кН – 19 кН = -2 кН
Пункт 2: построение эпюры нормальных напряжений ϭ.
3
17∙10
Участок 1 AB: ϭAB =
NAB
Участок 2 BС: ϭBC =
NBC
Участок 3 СD: ϭCD =
NCD
ACD
2,9∙10
Участок 4 DE: ϭDE =
N