Расчёт коленчатого стержня на жёсткость и прочность

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ........................................................................................................ 3

1 Расчётное задание 1. Расчёт стержня прямоугольного сечения на прочность и жёсткость ..........................................................................................................  

1.1 Решение – графическая часть .....................................................................

1.2  Описание результата, комментарии..........................................................

2 Расчетное задание 2. Расчёт коленчатого стержня на жёсткость и прочность ............................

2.1 Решение– графическая часть ....................................................................

2.2 Описание результатов, комментарии ........................................................

Заключение ................................................................................................

Список использованных источников

Приложение 1 Используемые условные обозначения

Приложение 2 Эпюры 1

Приложение 3 Эпюры 2

Приложение 4 Эпюры 3

Приложение 5 Эпюры 4

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ 1.РАСЧЕТ СТЕРЖНЯ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ

Для стержня прямоугольного сечения нарисовать схему нагружения. Найти реакции закрепления из уравнений равновесия. Построить эпюры внутренних усилий: продольной силы Nx и изгибающих моментов M z и M y в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно.  Из условия прочности подобрать размеры прямоугольного сечения, считая σ =160 МПа. Построить в опасном сечении эпюры нормальных напряжений на сторонах прямоугольника и нейтральную линию; найти отрезки, отсекаемые ею на осях координат. Найти составляющую вектора полного перемещения конца стержня по направлению оси y (если последняя цифра шифра четная) или оси z (если последняя цифра шифра нечетная).

РЕШЕНИЕ

Дано:

 [pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

Находим реакции опор

[pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

Статическая проверка

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

Решение верно

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

Статическая проверка

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

Решение верно

Построение эпюр внутренних усилий

Эпюра продольных сил Nx.

Nx(x1)слева=HA=160кН

Nx(x2)справа=0

Плоский изгиб относительно оси OZ.

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

[pic 34]

[pic 35]

Плоский изгиб относительно оси OY.

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

Значение напряжений в т.D

[pic 42]

Значения моментов сопротивления

[pic 43]

[pic 44]

Определение размеров сечения из уровня прочности

[pic 45]

[pic 46]

[pic 47]

[pic 48]

Принимаем b=100мм h=230мм

Расчет геометрических характеристик сечения

[pic 49]

[pic 50]

[pic 51]

[pic 52]

[pic 53]

Проверка условия прочности

[pic 54]

 Прочность обеспечена[pic 55]

Расчет напряжений в характерных точках

[pic 56]

[pic 57]

[pic 58]

Расчет координат точек, через которые проходит нейтральная линия

[pic 59]

[pic 60]

Расчет прогибов

[pic 61]

[pic 62]

ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТА

То, что перемещение, определенное по формуле Максвелла-Мора положительно, означает, что оно совпадает по направлению со вспомогательной единичной силой. Отметим, что примерный вид проекции изогнутой оси стержня на плоскости x0γ и x0z можно изобразить, ориентируясь на вид эпюр изгибающих моментов Mz и M₁ соответственно, поскольку эпюры моментов с учетом выбранных правил знаков находятся на сжатом волокне.

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ 2. РАСЧЕТ КОЛЕНЧАТОГО СТЕРЖНЯ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ