Памятка для дистанционного обучения по Технической механике. АП_22_02_06_2022_Варавина_Н_П_ОП_03_Теоретическая_механика. Литература Вид работы Ознакомьтесь с планом изучения темы. 1

• Название: Литература Вид работы Ознакомьтесь с планом изучения темы. 1
• Анкор: Памятка для дистанционного обучения по Технической механике
• Дата: 13.06.2022
• Размер: 1.1 Mb.
• Имя файла: АП_22_02_06_2022_Варавина_Н_П_ОП_03_Теоретическая_механика.docx
• Тип: Литература; #588904

ПАМЯТКА СТУДЕНТУ

по выполнению и оформлению заданий,

предложенных для дистанционного обучения
Студентам группы АП-22 предлагаются такие материалы по ОП.03. Техническая механика для дистанционного обучения: текстовой файл с содержанием обучения;
План ознакомления и выполнения заданий по усвоению нового теоретического материала лекции на 02.06.2022

№	Алгоритм работы над лекционным материалом	Литература	Вид работы
	Ознакомьтесь с планом изучения темы.	[1];	устно
	Прочитайте теоретический материал лекции № 20	[1];	устно
	Посмотреть учебное видео
	Домашнее задание: Задание 1. Выполните письменно в тетрадь домашнее задание	[1];	письменно, отсылается в виде фото или в файловом документе

Рекомендованная литература:

1. 
   Инструкционная карточка к лекционному занятию № 20
   
2. 
   М. С. Мовнин. А. Б. Израелит. Теоретическая механика. «Судостроение» Л. 1972
   
3. 
   М. С. Мовнин. А. Б. Израелит. А. Г. Рубашкин. Основы технической мнханики. «Машиностроение» Л. 1982
   

Видеоматериалы:

Валы и оси - https://www.youtube.com/watch?v=hm3V2G5VfWk&t=100s
Алгоритм составления конспекта.

1. Ознакомьтесь с изучаемым материалом, выделите главное для понимания; подразделите текст на основные смысловые части, выводы.

2. Составьте план-конспект: сформулируйте его пункты, подпункты, определите, что именно следует включить в план-конспект для раскрытия каждого из них.

3. Наиболее существенные положения изучаемого материала (тезисы) последовательно и кратко изложите своими словами или приведите в виде цитат.

4. Включайте в конспект не только основные положения, но и обосновывающие их доводы, конкретные факты и примеры (без подробного описания).
Критерии оценивания конспекта:

1. Соответствие содержания теме;

2. Правильная структурированность информации;

3. Наличие логической связи изложенной информации;

4. Соответствие оформления требованиям;

5. Аккуратность и грамотность изложения;

6. Работа сдана в срок.
Работа с конспектом лекций.

1. Внимательно прочитайте текст не менее двух раз весь предложенный материал изучаемой темы;

2. Внимательно прочитай текст по частям (абзацам), выделите главное;

отметьте желтым маркером термины и мысли, знакомые и понятные Вам, отметьте зелёным маркером термины и мысли не понятные Вам, и затем постарайтесь самостоятельно найти ответы на свои вопросы,

отметьте красным маркером термины и мысли, так и оставшиеся не понятными, чтобы задать вопросы преподавателю.

3. Разберитесь с тем, что означают новые термины, названия, используйте для этого кроме глоссария и словари, не пропускайте слово, значение которого вам не ясно.

4. Вернитесь до того места, где материал показался запутанным, трудным.

5. Тщательно изучите рисунки, схемы, поясняющие данный текст.

6. Внесите в тетрадь записи важных определений, терминов, названий.

7. Прочитанный текст нужно подвергнуть большей, чем простое заучивание, обработке – прокомментировать новые данные, оценить их значение, поставить вопросы.

8. Сопоставить полученные сведения с ранее изученными.

9. Ответьте на контрольные вопросы (если такие имеются)
Критерии оценивания домашнего задания:

«5» - Оценка «отлично» выставляется студенту, если он глубоко и прочно усвоил программный материал, исчерпывающе, последовательно, четко и логически стройно его излагает, умеет применять теорию, свободно справляется с вопросами и другими видами применения знаний, причем не затрудняется с ответом при видоизменении заданий, использует в ответе материал разнообразных литературных источников, владеет разносторонними теоретическими навыками и приемами по дисциплине.

«4» - Оценка «хорошо» выставляется студенту, если он твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, не допускает существенных неточностей в ответе на вопрос, правильно применяет теоретические положения при решении практических вопросов и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения.

«3» - Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, если он имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, испытывает затруднения при его изложении.

«2» - Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, который не знает значительной части программного материала, допускает существенные ошибки, неуверенно, отвечает на теоретические вопросы.
Инструкция по осуществлению обратной связи:

1. 
   Студент должен изучить предложенный материал и выполнить все задания по учебной дисциплине в соответствии с планом выполнения (см.выше) в срок согласно следущей даты в расписании занятий.
   

Он-лайн консультация по данному учебному материалу состоится согласно расписанию занятий в беседе ОП 03 АП-22 ТЕХ МЕХАНИКА 2022, 02.06.2022 в 8.30

2. 
   Выполненные задания можно отправлять в виде текстового файла в формате Word или фото страницы рабочей тетради. Название файла должно содержать такую информацию: индекс группы, дата занятия согласно расписанию, ФИО студента.
   

Например: АП_22_02_06_2022_Иванов_И_И

Адрес для консультаций и отправления выполненного учебного материала:

https://vk.com/id160039992 Варавина Наталья Павловна

e-mail: [e-mail];
Группа АП-22

Учебная дисциплина: ОП.03. Техническая механика

Дата: 02.06.2022
ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТОЧКА

к лекционному занятию № 20
тема: ВАЛЫ И ОСИ. РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ

ЦЕЛЬ:
План изучения темы:

1.Изучить теоретический материал лекции.

2.Посмотреть учебное видео.

3.Выполнить домашнее задание.
ВАЛЫ И ОСИ

Вал (рис. 1) – деталь машины или механизма предназначенная для передачи вращающего или крутящего момента вдоль своей осевой линии. Большинство валов – это вращающиеся (подвижные) детали механизмов, на них обычно закрепляются детали, непосредственно участвующие в передаче вращающего момента (зубчатые колёса, шкивы, звёздочки цепных передач и т.п.).



Рис. 1 - Вал редуктора.

Валы это детали, поддерживающие надетые на них детали (шкивы, шестерни) и передающие вращающий момент (рисунки 1, 4, 5, 6, 7).





Рисунок 2 - валы

Ось (рис.3) – деталь машины или механизма, предназначенная для поддержания вращающихся частей и не участвующая в передаче вращающего или крутящего момента.

Ось может быть подвижной (вращающейся, рис. 3а) или неподвижной (рис. 3б).



Рис. 3.Ось барабана лебёдки: а) вращающаяся; б) неподвижная.

Оси это детали, только поддерживающие детали, а вращающие моменты не передают (рисунок 2, 8).




Рисунок 4 - Оси

Различают валы прямолинейные, коленчатые и гибкие ( спидометр, бормашина…), сплошные и полые (рисунки 1, 4, 5, 6).

По форме поперечного сечения валы различают:





Рисунок 5 - Гибкий вал

Материалы для валов: стали Ст5, Ст6 без термообработки,

стали 40,45,40Х с закалкой, 20Х, 12ХН3А с цементацией.

На одном валу желательно иметь одинаковые канавки, галтели, шпоночные пазы, чтобы обработать их одним инструментом.






Рисунок 6 - Конструкции валов

а, б - ступенчатые; в - вал-шестерня (входной вал цилиндрического зубчатого редуктора); г - вал-червяк; д - эксцентриковый вал (вал генератора волн волновой зубчатой передачи); е - полый вал; ж - торсион; з - вал с зубчатой полумуфтой; и - вал водило (выходной вал планетарной передачи)

Рисунок 7 - Валы передач



а - вал турбины; б - шпиндель станка; в - вал электрической машины;

г - коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания

Рисунок 8 - Валы коренные



а, б, в - гладкие; г, д - ступенчатые; е - вращающаяся ось колесной пары

железнодорожных вагонов

Рисунок 9 - Оси



Рисунок 10 - Осевое фиксирование деталей на валах
Классификация валов и осей:

По форме продольной геометрической оси -

-прямые(продольная геометрическая ось – прямая линия), например, валы редукторов, валы коробок передач гусеничных и колёсных машин;

-коленчатые(продольная геометрическая ось разделена на несколько отрезков, параллельных между собой смещённых друг относительно друга в радиальном направлении), например, коленвал двигателя внутреннего сгорания;

-гибкие (продольная геометрическая ось является линией переменной кривизны, которая может меняться в процессе работы механизма или при монтажно-демонтажных мероприятиях), часто используются в приводе спидометра автомобилей.
По функциональному назначению

-валы передач, они несут на себе элементы, передающие вращающий момент (зубчатые или червячные колёса, шкивы, звёздочки, муфты и т.п.) и в большинстве своём снабжены концевыми частями, выступающими за габариты корпуса механизма;

-трансмиссионные валы предназначены, как правило, для распределения мощности одного источника к нескольким потребителям;

-коренные валы - валы, несущие на себе рабочие органы исполнительных механизмов (коренные валы станков, несущие на себе обрабатываемую деталь или инструмент называют шпинделями).

Прямые валы по форме исполнения и наружной поверхности

-гладкие валы имеют одинаковый диаметр по всей длине;

-ступенчатые валы отличаются наличием участков отличающихся друг от друга диаметрами;

-полые валы снабжены сквозным или глухим отверстием, соосным наружной поверхности вала и простирающимся на большую часть длины вала;

-шлицевые валы по внешней цилиндрической поверхности имеют продольные выступы – шлицы, равномерно расположенные по окружности и предназначенные для передачи моментной нагрузки от или к деталям, непосредственно участвующим в передаче вращающего момента;

-валы, совмещённые с элементами, непосредственно участвующими в передаче вращающего момента (вал-шестерня, вал-червяк).

Конструктивные элементы валов представлены на рис. 9.3.

Опорные части валов и осей, через которые действующие на них нагрузки передаются корпусным деталям, называются цапфами. Цапфу, расположенную в средней части вала, обычно называют шейкой. Концевую цапфу вала, передающую корпусным деталям только радиальную нагрузку или радиальную и осевую одновременно, называют шипом, а концевую цапфу, передающую только осевую нагрузку, называют пятой. С цапфами вала взаимодействуют элементы корпусных деталей, обеспечивающие возможность вращения вала, удерживающие его в необходимом для нормальной работы положении и воспринимающие нагрузку со стороны вала. Соответственно элементы, воспринимающие радиальную нагрузку (а часто вместе с радиальной и осевую) называют подшипниками, а элементы, предназначенные для восприятия только осевой нагрузки – подпятниками.



Рис. . Основные элементы вала.

- подшипники это опоры для валов и осей;

- цапфа – часть вала под подшипником,

- шип это цапфа на конце вала;

- шейка это цапфа не на конце вала

- буртик это уступ для упора колеса;

- канавка это проточка для выхода шлифкруга при шлифовании цапфы;

- галтель это скругление между ступеньками вала для уменьшения концентрации напряжений;

- шпоночный паз это вырез для шпонки.

Кольцевое утолщение вала малой протяжённости, составляющее с ним одно целое и предназначенное для ограничения осевого перемещения самого вала или насаженных на него деталей, называют буртиком.

Переходная поверхность от меньшего диаметра вала к большему, служащая для опирания насаженных на вал деталей, называется заплечиком.
2 Расчет на прочность

Валы и оси выходят из строя из-за усталостного разрушения, поэтому расчёт ведут на усталостную прочность по переменным напряжениям:

- валы на изгиб с кручением;

- оси только на изгиб.

Расчет состоит из двух этапов: проектного предварительного и проверочного уточнённого:

а) предварительный проектный расчёт

Вначале расчёта известен крутящий момент, а изгибающий неизвестен, поэтому расчёт ведут на кручение, а изгиб учитывают снижением допускаемого напряжения до .

Из условия прочности на кручение находят:

• 
  Минимальный (выходной) диаметр вала
  , , ,
  Полученный d_вых округляют по ГОСТу;
  
• 
  диаметр под подшипниками ,
  
• 
  его округляют до кратного пяти (5 или 0);
  
• 
  диаметр под колесом ;
  
• 
  устанавливают длину вала, шеек, галтели, канавки, фаски и др. конструктивные элементы
  

б) проверочный упрощённый(уточнённый) расчёт ведут на изгиб с

кручением по Ш гипотезе прочности , в опасном сечении,

где: , - доп. предел выносливости при симметричном цикле.

• 
  строят эпюры: М_К, , , в оп.сечении М_ЭКВ= ,
  
• 
  Если , то вал прочный, если нет то увеличивают диаметры или уменьшают длины и пересчитывают.
  

в) проверочный уточнённый расчёт

Определяют коэффициент запаса прочности в опасном сечении, который должен быть больше допускаемого .
После построения эпюр моментов в опасном сечении:

• 
  находят напряжения изгиба ,
  
• 
  находят напряжения кручения ,
  если в сечении есть шпоночный паз, то d снижают на 7-10%,
  
• 
  коэффициент запаса прочности по напряжениям изгиба
  , считают, что напряжения изменяются по симметричному циклу, тогда , ;
  
• 
  коэффициент запаса прочности от кручения
  , принимают, что изменяется по отнулевому циклу, тогда . ,
  

; =1,3-2,5. Если - вал прочен
3 Расчёт на жёсткость

Для нормальной работы передачи необходимо, чтобы максимальные прогибы f и углы поворота сечений не превышали допускаемых
, где ,
, где для подшипников скольжения,
для подшипников качения,

для конических передач
4 Расчёт на статическую прочность при перегрузках в момент пуска
или ,

где , - коэффициент перегрузки, зависит от конструкции передачи. Если перегрузки неизвестны, то - из таблиц для подобранного двигателя.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

Задание №1.Решите тестовое задание

Задание 1

Валы предназначены для…

1) передачи крутящего момента и поддержания вращающихся деталей

2) поддержания вращающихся деталей машин

3) соединения различных деталей

4) обеспечения синхронности работы отдельных деталей машин

 

Задание 2

Валы передач работают на…

1) изгиб и кручение

2) изгиб и растяжение

3) изгиб и сжатие

4) изгиб

 

Задание 3

Основными критериями работоспособности валов являются…

1) прочность, жесткость

2) прочность, долговечность

3) прочность, грузоподъемность

4) жесткость, виброустойчивость

 

Задание 4

Этапы расчета валов называют…

1) проектный, проверочный

2) проектный, ориентировочный

3) проверочный, плоскостной

4) проверочный, ориентировочный

 

Задание 5

При проектном расчете вала…

1) определяют диаметр конца вала

2) производят расчет на статическую прочность

3) производят расчет на выносливость

4) производят расчет на жесткость

 

Задание 6

При проектном расчете диаметр конца вала определяют из условия прочности на…

1) кручение

2) изгиб

3) изгиб и кручение

4) срез

Задание 7

Осевой момент сопротивления сплошного круглого сечения определяют по формуле…

1) 

2) 

3)   
Задание 8

Полярный момент сопротивления сплошного круглого сечения определяют по формуле…

1) 

2) 

3) 
Задание 9

Проверочный расчет вала на статическую прочность заключается в определении…

1) коэффициента запаса прочности

2) эквивалентного напряжения

3) напряжения изгиба

4) напряжения кручения
Задание 10

Проверочный расчет вала на выносливость заключается в определении…

1) коэффициента запаса прочности

2) эквивалентного напряжения

3) напряжения изгиба

4) напряжения кручения
Задание 11

Параметрами, характеризующими жесткость вала являются…

1) прогиб вала

2) угол наклона поперечного сечения вала

3) напряжение изгиба

4) напряжение кручения