Тема 3. Сдвиг

Литература: [1, гл. 4]; [2, гл.. 4]; [3, гл. 3, задачи № 2, 7,21, 24, 27, 32].

Касательные напряжения на двух взаимно перпендикулярных площадках равны между собой. Этот закон называется законом парности касательных напряжений. При изучении деформаций следует обратить внимание на то, что одна из диагоналей выделенного элемента, по граням которого действуют касательные напряжения, удлиняется, а другая укорачивается. Таким образом, явления растяжения – сжатия и сдвига нельзя рассматривать изолированно друг от друга. Формулу закона Гука при сдвиге τ = Gγ легко запомнить ввиду полной аналогии ее с формулой закона Гука при растяжении – сжатии σ = Eε. Следует внимательно изучитеь вопрос о выборе допускаемых напряжений при сдвиге.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется абсолютным и относительным сдвигом?

2. Как формулируется закон Гука при сдвиге?

3. Какой модуль упругости больше: E или G?

4. Как находится условная площадь смятия заклёпки?

Тема 4. Кручение

Литература: [1, гл. 6]; [2, гл. 7]; [3, гл. 4, задачи № 1, 9, 14, 18, 24, 32, 38, 48, 60, 63].

В случае центрального растяжения – сжатия нормальные напряжения распределяются в поперечном сечении стержня равномерно. При расчете на срез обычно считают, что касательные напряжения также распределяются равномерно. В случае кручения круглого стержня касательные напряжения в поперечном сечении распределяются неравномерно, изменяясь по линейному закону от нуля на оси до максимального значения у поверхности стержня. В связи с этим и возникла мысль о замене сплошного вала полым, материал сечения которого находится в более напряженной зоне и используется рациональнее.

Следует внимательно разобрать построение эпюры крутящих моментов Мk, которая наглядно показывает изменение крутящего момента по длине вала. При вычислении напряжений, в каком-либо поперечном сечении вала, необходимо брать по эпюре Мk значение соответствующей ординаты.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие напряжения возникают в поперечном сечении круглого стержня при кручении?

2. Как находится их величина в произвольной точке поперечного сечения?

3. Чему равен полярный момент инерции круглого сечения?

4. Что называется моментом сопротивления при кручении? В каких единицах он измеряется?

5. Чему равен момент сопротивления кольцевого сечения? Почему нельзя сказать, что он равен разности моментов сопротивления наружного и внутреннего кругов?

6. Как вычисляется момент, передаваемый шкивом, по мощности и числу оборотов?

7. Как находится величина угла закручивания?

8. Как производится расчёт вала на прочность?

9. Как производится расчёт вала на жёсткость?

10. Как вычисляются напряжения в пружинах?

11. Как определяются деформации пружин?

Поиск по сайту: