Сопротивление материалов

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (ГАСУ)

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Автомобильно-дорожный факультет
Кафедра сопротивления материалов
Сопротивление материалов
Методические указания и схемы заданий
к расчетно-графическим работам
для студентов всех специальностей
Санкт-Петербург
2010

Список задач, необходимых для решения, уточняйте у преподавателя.
Для выбора варианта нужны три цифры шифра студента.
В задачах 13, 14, 15, 16, 17 необходимо уточнять подвариант(вариант 1 или 2).

Стоимость выполнения задач по сопротивлению материалов:
Задачи с 1 по 9 - ... руб за задачу.
Задачи с 10 по 19 - ... руб за задачу.
Задачи с 20 по 38 - ... руб за задачу.
Сроки выполнения уточняйте при заказе.

Задача 33

Расчет коленчатого вала на изгиб с кручением

1. Определите опорные реакции. Закрепление коленчатого вала, показанного на рис. 33, следует принять следующим: оба конца имеют шарнирное закрепление в плоскости, перпендикулярной оси стержня, правый конец, помимо этого, имеет жесткое закрепление от продольных перемещений и от поворота сечения в плоскости, перпендикулярной оси стержня.
2. Определите внутренние усилия (продольную и поперечные силы, изгибающие и крутящий моменты), действующие в сечениях элементов вала. Постройте эпюры внутренних усилий.
3. Подберите предварительно размер круглого поперечного сечения шатунной шейки (стержень 1) из условия статической прочности, учитывая только действие изгиба и кручения по приведенным моментам при пониженных допускаемых напряжениях [σ]= 95 МПа.
4. Подберите предварительно размеры прямоугольного поперечного сечения кривошипа (стержень 2) из условия статической прочности при пониженных допускаемых напряжениях [σ] = 95 МПа, учитывая в первом приближении только изгибающие моменты. Сечение должно быть расположено выгодным образом по отношению к силовым плоскостям. Отношение высоты к ширине сечения h/b задано в табл. 33.
5. Постройте эпюры нормальных и касательных напряжений в опасных сечениях шатунной шейки и кривошипа, принимая во внимание все факторы. Для стержня круглого сечения допускается пренебречь действием поперечных сил.
6. Определите амплитуду и среднее напряжение цикла для максимальных нормальных и касательных напряжений в сечении шатунной шейки, считая, что изменяются по симметричному циклу, а r по отнулевому. Вычислите действительный коэффициент запаса усталостной прочности при совместном действии кручения и изгиба и сравните его с допускаемым значением n =1,5.
7. При невыполнении условия усталостной прочности измените размер поперечного сечения шейки и повторите расчет.
8. Проверьте статическую прочность шейки в опасной точке с учетом действия продольной силы на повышенное действие нагрузки при коэффициенте перегрузки 2,0. Если условия прочности не будут выполнены, измените размеры сечения шейки.
9. Проверьте статическую прочность прямоугольного сечения кривошипа в опасных точках с учетом всех действующих усилий при коэффициенте перегрузки 2,0. Если условия прочности не будут выполнены, измените размеры сечения кривошипа.
Примечание. Для проверки статической прочности в пп. 8, 9 примите значение допускаемого напряжения равным 190 МПа.