ОСНОВЫ РАСЧЕТА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА КАК МОДЕЛИ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ......................................................................... 11
РАЗДЕЛ 1
ОСНОВЫ РАСЧЕТА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА
КАК МОДЕЛИ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА..................... 12
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТАТИКИ................... 12
1.1. Общие сведения.................................................... 12
1.2. Аксиомы статики.................................................. 13
1.3. Связи и их реакции............................................... 16
ГЛАВА 2. ПЛОСКАЯ СИСТЕМА СХОДЯЩИХСЯ СИЛ.......... 19
2.1. Сложение плоской системы сходящихся сил. Геометрическое условие равновесия 19
2.2. Определение равнодействующей системы сходящихся сил методом проекций.
Аналитическое условие равновесия........................... 21
ГЛАВА 3. ТЕОРИЯ ПАР СИЛ НА ПЛОСКОСТИ...................... 23
3.1. Пара сил. Эквивалентность пар сил.................... 23
3.2. Сложение пар сил. Условие равновесия пар....... 25
3.3. Момент пары относительно точки...................... 26
ГЛАВА 4. ПЛОСКАЯ СИСТЕМА ПРОИЗВОЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ СИЛ (ПСПРС) 27
4.1. Приведение силы к точке..................................... 27
4.2. Приведение к точке плоской системы
произвольно расположенных сил............................... 28
4.3. Теорема Вариньона............................................... 32
4.4. Уравнения равновесия и их различные формы... 32
4.5. Балочные системы. Разновидности опор
и виды нагрузок........................................................... 35
4.6. Реальные связи. Трение скольжения
и его законы................................................................. 37
ГЛАВА 5. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СИСТЕМА СИЛ................. 40
5.1. Сложение пространственной системы
сходящихся сил. Условие равновесия........................ 40
5.2. Момент силы относительно оси.......................... 42
5.3. Пространственная система произвольно расположенных сил. Условие равновесия 44
ГЛАВА 6. КИНЕМАТИКА ТОЧКИ............................................. 46
6.1. Основные понятия кинематики............................ 46
6.2. Способы задания движения точки....................... 50
6.3. Определение скорости точки при естественном способе задания ее движения 52
6.4. Определение ускорения точки
при естественном способе задания ее движения....... 53
6.5. Частные случаи движения точки......................... 55
ГЛАВА 7. ПРОСТЕЙШИЕ ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА...... 58
7.1. Поступательное движение.................................... 58
7.2. Вращательное движение. Угловая скорость,
угловое ускорение....................................................... 61
7.3. Частные случаи вращательного движения.......... 63
7.4. Скорости и ускорения различных точек вращающегося тела 66
7.5. Способы передачи вращательного движения...... 69
ГЛАВА 8. СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ............................................ 70
8.1. Сложное движение точки..................................... 70
8.2. Плоскопараллельное движение тела................... 73
8.3. Определение скорости любой точки тела
при плоскопараллельном движении........................... 75
ГЛАВА 9. ДВИЖЕНИЕ НЕСВОБОДНОЙ
МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ.......................................................... 77
9.1. Основные понятия и аксиомы динамики............. 77
9.2. Свободная и несвободная точки.......................... 80
9.3. Силы инерции........................................................ 81
9.4. Принцип Даламбера.............................................. 83
ГЛАВА 10. РАБОТА И МОЩНОСТЬ......................................... 83
10.1. Работа постоянной силы при прямолинейном перемещении… 84
10.2. Работа равнодействующей силы...................... 85
10.3. Работа переменной силы
на криволинейном пути............................................ 87
10.4. Мощность.......................................................... 88
10.5. Механический коэффициент
полезного действия................................................... 88
10.6. Работа сил на наклонной плоскости................ 90
10.7. Работа и мощность при вращательном
движении тел............................................................. 92
10.8. Трение качения. Работа при качении тел........ 94
ГЛАВА 11. ОБЩИЕ ТЕОРЕМЫ ДИНАМИКИ........................... 95
11.1. Импульс силы. Количество движения. Кинетическая энергия 95
11.2. Теорема об изменении количества
движения точки......................................................... 96
11.3. Теорема об изменении кинетической энергии точки 97
11.4. Понятие о механической системе.................... 97
11.5. Основное уравнение динамики
вращающегося тела................................................... 99
11.6. Кинетическая энергия тела.
Кинетический момент............................................. 101
РАЗДЕЛ 2
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
И ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ................................... 103
ГЛАВА 12. СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ............................... 103
12.1. Основные понятия........................................... 103
12.2. Классификация кинематических пар. Кинематические цепи 104
12.3. Структурный синтез и анализ механизмов.... 106
12.4. Конструктивно-функциональная
классификация механизмов.................................... 108
12.5. Передаточное отношение............................... 110
ГЛАВА 13. ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ 111
13.1. Общие сведения о передачах.
Основные виды зубчатых передач......................... 111
13.2. Общие сведения о методах
изготовления зубчатых колес................................. 114
13.3. Кинематика зубчатых механизмов
с неподвижными осями вращения.......................... 116
13.4. Кинематика зубчатых механизмов
с подвижными осями вращения.............................. 118
ГЛАВА 14. ОСНОВЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО
АНАЛИЗА МЕХАНИЗМОВ...................................................... 121
14.1. Задачи и методы кинематического анализа механизмов. Масштабные коэффициенты 121
14.2. Построение положений рычажных
механизмов методом засечек................................. 122
14.3. Определение скоростей и ускорений рычажных механизмов методом планов 123
ГЛАВА 15. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ................................................................ 127
15.1. Кинематика зубчатых механизмов
с неподвижными осями вращения.......................... 127
15.2. Кинематика зубчатых механизмов
с подвижными осями вращения.............................. 132
РАЗДЕЛ 3
ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ..... 142
ГЛАВА 16. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ
СОСТОЯНИЕ ДЕТАЛИ.............................................................. 142
16.1. Метод сечений................................................. 142
16.2. Напряжение как мера внутренних сил........... 144
ГЛАВА 17. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ
СОСТОЯНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНОГО ОБЪЕМА МАТЕРИАЛА.. 147
17.1. Напряженное состояние в точке. Закон парности касательных напряжений. Главные площадки и главные напряжения.
Классификация напряженных состояний............... 147
17.2. Однородное растяжение бруса как пример реализации одноосного напряженного состояния материала............................................. 150
17.3. Продольная и поперечная деформации. Закон Гука. Модуль упругости.
Коэффициент Пуассона........................................... 152
17.4. Частный случай плоского напряженного
состояния – чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. 155
ГЛАВА 18. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 157
18.1. Экспериментальные исследования механических свойств при проведении стандартных
испытаний на растяжение....................................... 157
18.2. Условие прочности, коэффициент запаса прочности, допускаемые напряжения. 160
ГЛАВА 19. РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, МОДЕЛИРУЕМЫХ В ФОРМЕ СТЕРЖНЯ .................................................................... 162
19.1. Расчеты на прочность стержней
при растяжении-сжатии........................................... 162
19.2.Особенности расчета статически
неопределимых стержневых систем...................... 163
19.3. Напряженно-деформированное состояние
при прямом поперечном изгибе............................. 166
19.4. Условия прочности при прямом
поперечном изгибе.................................................. 170
19.5. Расчеты на жесткость при изгибе................... 173
19.6. Кручение вала (стержня) круглого
поперечного сечения............................................... 175
19.7. Расчеты на прочность и жесткость
при кручении........................................................... 176
19.8. Условие прочности вала при совместном
действии крутящего и изгибающего моментов..... 180
ГЛАВА 20. УСТОЙЧИВОСТЬ СЖАТЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ................................................ 185
20.1. Понятие о критической силе
для сжатого стержня. Формула Эйлера................. 185
20.2. Критическое напряжение. Пределы
применимости формулы Эйлера............................ 189
РАЗДЕЛ 4
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ И ДЕТАЛЕЙ ОТРАСЛИ ................................................................................ 191
ГЛАВА 21. ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ........................................ 191
21.1. Геометрический расчет эвольвентных
прямозубых передач............................................... 191
21.2. Особенности геометрии косозубых,
шевронных и конических передач......................... 195
21.3. Особенности геометрии конических колес... 197
21.4. Усилия в зацеплении зубчатых передач........ 199
21.5. Материалы и термообработка
для зубчатых колес................................................. 202
21.6. Расчеты зубьев на сопротивление усталости
по изгибным и контактным напряжениям.............. 203
ГЛАВА 22. ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ...................................... 206
22.1. Общие сведения. Геометрические
и кинематические особенности червячных передач... 206
22.2. Усилия в зацеплении. Расчет зубьев колес. Тепловой расчет червячных передач 209
ГЛАВА 23. РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ....................................... 213
23.1. Общие сведения. Ремни. Шкивы.................... 213
23.2. Скольжение ремня........................................... 218
23.3. Усилия и напряжения в ремнях.
Тяговая способность и КПД передачи................... 221
ГЛАВА 24. ЦЕПНЫЕ ПЕРЕДАЧИ............................................ 225
24.1. Общие сведения. Цепи. Материалы............... 225
24.2. Усилия в элементах передачи.
Расчет передачи...................................................... 227
ГЛАВА 25. НЕСУЩИЕ ДЕТАЛИ И ОПОРНЫЕ
УСТРОЙСТВА МЕХАНИЗМОВ................................................ 229
25.1. Валы и оси. Классификация.
Расчет на прочность. Материалы........................... 229
25.2. Опоры валов и осей.
Классификация подшипников................................. 232
25.3. Динамическая грузоподъемность подшипников качения. Выбор подшипников и определение
их ресурса................................................................ 237
25.4. Муфты механических приводов.
Общие сведения и классификация.......................... 238
25.5. Муфты общего назначения.
Особенности расчета.............................................. 240
25.6. Предохранительные муфты............................ 241
ГЛАВА 26. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ МАШИН.... 243
26.1. Сварные соединения. Общие сведения
и характеристика. Изображения и обозначения
на чертежах швов сварных соединений................. 243
26.2. Расчет на прочность и проектирование
сварных соединений при постоянных нагрузках... 250
26.3. Соединения пайкой и склеиванием................ 254
26.4. Соединения типа «вал–ступица». Общая характеристика и особенности расчета 255
26.4.1. Шпоночные соединения...................... 256
26.4.2. Шлицевые соединения......................... 257
26.4.3. Профильные соединения..................... 258
26.4.4. Штифтовые соединения...................... 259
26.5. Резьбовые соединения..................................... 261
26.5.1. Крепежные детали и стопорящие устройства 261
26.5.2. Резьба и ее параметры......................... 262
26.5.3. Силовые зависимости в резьбовом соединении 264
26.5.4. Самоторможение и коэффициент
полезного действия винтовой пары............... 267
26.5.5. Расчет резьбовых соединений
на прочность................................................... 268
26.5.6. Расчет резьбовых соединений
при переменном режиме нагружения............ 274
ЛИТЕРАТУРА........................................................................... 275
ПРИЛОЖЕНИЕ......................................................................... 278
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данное издание предназначено для студентов, изучающих курс механики по программе, утвержденной Министерством образова- ния Республики Беларусь для высших учебных заведений.
Изложение материала в основном соответствует традиционной программе механики исходя из того, что она является комплексной общепрофессиональной дисциплиной по немашиностроительным специальностям.
Пособие включает в себя основные положения дисциплин «Тео- ретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория ме- ханизмов и машин», «Детали машин». Необходимым явилось включение в курс механики в том или ином объеме положений дис- циплины «Расчет и конструирование изделий отрасли».
Цель пособия – дать студенту знания и навыки по выполнению расчетов и конструированию, необходимые при последующем изу- чении специальных дисциплин, а также в его профессиональной деятельности.
В силу компактности и комплексного характера курса механики на лекциях требуется лаконичность изложения материала при до- статочно подробном изложении лишь принципиальных вопросов.
Автор использует данный материал при прочтении лекций по механике.
Настоящее пособие рекомендуется всем тем, кто изучает, препо- дает и просто интересуется элементарной механикой.
Пособие будет полезно при изучении, повторении и углублении курса механики, а также для быстрого нахождения, беглого прочте- ния и восстановлении в памяти необходимой информации, может быть использовано для самостоятельной работы студентов.
Автор считает своей обязанностью выразить благодарность А.Т. Скойбеде, оказавшему помощь в подготовке книги, а также с благодарностью примет все замечания об этом пособии.
РАЗДЕЛ 1
ОСНОВЫ РАСЧЕТА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА КАК МОДЕЛИ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|