Презентация проведения занятия по дисциплине "Техническая механика" по теме "Расчеты на прочность и жесткость при кручении""

Расчеты на прочность и жесткость при кручении

Скубченко Ольга Петровна

Преподаватель Донецкого колледжа технологий и дизайна

План занятия Расчеты на прочность и жесткость при кручении

• Проверка теоретических знаний студентов по теме КРУЧЕНИЕ
• Выполнение расчетно-графической работы
• Закрепление материала

Тест

• Подведение итогов занятия

Актуализация знаний студентов

• Что называется кручением?

Узлы машин работающие на кручение

Актуализация знаний студентов

• Как определяется «знак» крутящего момента?

Актуализация знаний студентов

• Как называется напряженное состояние, возникающее при кручении круглого бруса (вала)?

Актуализация знаний студентов

• Какая величина характеризует деформации при кручении?

Актуализация знаний студентов

• Какая связь между углом сдвига и углом закручивания?
• Назовите закон Гука при сдвиге.
• Чему равен модуль упругости материала при кручении для стали?
• Что такое полярный момент инерции сечения?
• Назовите формулу расчета полярного момента инерции для круга.
• Назовите формулу для расчета полярного момента инерции для кольца.
• Что такое полярный момент сопротивления сечения?
• Чему равен полярный момент сопротивления сечения для круга?
• Чему равен полярный момент сопротивления сечения для кольца?
• В чем заключается расчет на прочность? Назовите формулу условия прочности при кручении?
• В чем заключается расчет на жесткость?
• Назовите формулу условия жесткости при кручении.

Цель занятия:

• научить определять крутящие моменты на участках вала
• строить эпюры крутящих моментов сечений вала
• выполнить расчеты вала на прочность и жесткость, определить диаметры сплошного и кольцевого сечений
• объяснить, в чем преимущество вала с кольцевым в сравнении со сплошным сечениями.

Мотивация учебной деятельности студента . Разрушения деталей работающих на кручение

Мотивация учебной деятельности студента. Разрушения деталей работающих на кручение

Перечень практических задач занятия

• Построить эпюры крутящих моментов по длине вала.
• Определить диаметры вала по сечениям из расчетов на прочность и жесткость.
• Полученный больший результат округлить до ближайшего четного или оканчивающегося на 5 числа.
• Сравнив площади поперечных сечений, сделать выводы о целесообразности выполнения вала круглого или кольцевого сечения.
• Выполнить чертеж ступенчатого вала.

Рациональным расположением шкивов на валу добиться уменьшения значения максимального крутящего момента.

Таблица . -. Исходные данные по вариантам

Параметр

Вариант

1

a=b=c, м

1.1

m 1, Н·м

2

3

m 2, Н·м

1.2

100

400

m 3, Н·м

4

1.3

200

300

300

m 0, Н·м

500

5

1.4

1000

600

1.5

200

400

6

[  ],МПа

500

100

7

З5

1100

100

G, МПа

1.6

[ φ 0 ],рад/м.

8 10 4

1000

40

300

1.7

400

8

200

1.8

300

50

300

0,02

300

800

9

8 10 4

800

60

400

1.9

500

0,02

200

8 • 10 4

10

8 • 10 4

40

0,02

100

100

400

1000

2.0

400

900

50

0,02

300

8 • 10 4

300

8 • 10 4

0,02

800

30

600

200

8 •10 4

0,02

1100

60

400

8 • 10 4

0,02

50

900

8 • 10 4

0,02

60

0,02

8 • 10 4

0,02

Опредиление крутящх моментов и построение эпюр

Проверка результатов расчета

Вариант

1

Мк1

-500

2

Мк2

3

-900

600

Мк3

-500

4

900

-1000

5

500

-300

1100

300

-300

6

-400

500

-800

100

Опредиление крутящх моментов и построение эпюр

Проверка результатов расчета

Вариант

1

Мк1

-500

2

Мк2

3

500

200

Мк3

-500

4

500

100

5

500

-300

-600

300

-300

6

400

-400

500

-800

Расчет диаметров участков вала из условия прочности

Диаметры вала по сечениям сечение — круг.

Условие прочности при кручении

сечение — кольцо

Проверка результатов расчета вала круглого сечения

Вариант

1

d 1

40

2

d 2

3

40

30

d 3

40

4

40

25

5

40

30

40

30

35

6

35

40

30

25

Проверка результатов расчета вала кольцевого сечения

Вариант

1

Мк1

45

2

Мк2

3

45

30

Мк3

45

4

40

30

5

45

40

45

40

35

6

50

40

45

25

Расчет диаметров участков вала из условия жесткости

сечение — круг.

Условие жесткости

сечение — кольцо.

Проверка результатов расчета вала круглого сечения

Вариант

1

d 1

40

2

d 2

3

40

35

d 3

40

4

40

30

5

40

40

45

30

40

6

45

45

40

30

Сравнение результатов

Вариант

1

d 1

40

d 2

2

40

3

d 3

30

40

25

40

35

40

40

4

30

40

30

40

40

40

5

40

40

30

35

45

35

30

40

30

40

45

45

40

25

30

Проверка результатов расчета вала кольцевого сечения

Вариант

1

d 1

45

2

d 2

45

d 3

35

3

30

45

4

40

50

5

45

45

40

40

55

45

55

30

Сравнение результатов

Вариант

1

d 1

40

d 2

2

45

3

d 3

35

40

30

40

35

40

40

4

45

45

40

45

40

40

5

50

45

30

40

45

45

40

40

40

45

55

45

55

30

30

Вывод об экономии металла

• Сравним площади круглого и кольцевое сечений

Испытание на кручение

Характер деформации

Брус прямоугольного сечения

Круглый образец при

Деревянный образец

Поставьте себя на ступеньку -

Я знаю;

Я умею;

Я могу.

Итог роботы на занятии: - Какую цель мы ставили в начале занятия? - Что мы сегодня изучили? - Достигли мы цели занятия? - Что мы сегодня изучили? - Достигли мы цели занятия? - Как мы это сделали ? - Для чего нам необходимы эти знания? - Как вам работалось ? Спасибо за работу на занятии

Домашние задания:

• Проработать контрольные вопросы, которые заданы в интструкции к практической работе.

• Олофинская В.П. Техническая механика. Учеб. Пособие. Курс лекций, 2006. стр.216-238
•