Основы статики, кинематики, динамики, сопротивления материалов , теории механизмов и машин

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

РОСТОВ-НА-ДОНУ 2011

Авторы: доцент, к.т.н. Ровеньков Е.Д.

доцент, к.т.н. Полушкин О.О.

УДК 621.01. (075.8)

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА. Основы статики, кинематики, динамики, сопротивления материалов, теории механизмов и машин.

Учебное пособие для студентов специальности «Экономика и управление».- Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2011.-79с.

Изложены основы статики ( аксиомы статики, сложение сил, пары сил),

кинематики и динамики (скорости и ускорения точек вращающегося тела, метод кинетостатики), сопротивления материалов (расчеты на прочность при растяжении – сжатии, кручении, изгибе), теории механизмов и машин (структура механизмов, кинематический анализ механизмов методом планов, силовой расчет механизмов, кинематика передач зубчатыми колесами).

Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих курс «Техническая механика» на всех формах обучения.

Научный редактор д. т. н. проф. Жаров В. П.

Рецензенты : д. т. н. проф. Царев Ю. А.

к. т. н. проф. Андросов А. А.

© Издательский центр ДГТУ, 2011

class=WordSection2>

Содержание

Введение.

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ СТАТИКИ.

1.1. Материальная точка. Абсолютно твердые и деформируемые тела.............7

1.2.Сила - вектор. Единицы измерения сил............................................................8

1.3.Система сил. Эквивалентность сил. Равнодействующая и уравновешивающая силы......................................................................................................9

1.4.Аксиомы статики. Закон инерции (первая аксиома)..............................................10

1.5.Условие равновесия двух сил (вторая аксиома). Принцип присоединения и исключения уравновешенных сил (третья аксиома)...........................................11

1.6.Правило параллелограмма (четвертая аксиома).............................................12

1.7.Связи и их реакции......................................................................13

1.8.Сложение плоской системы сходящихся сил. Геометрическое условие равновесия.....................................................................................................13

1.9..Определение равнодействующей системы сходящихся сил методом проекций...............................................................................................................................15

1.10.Пара сил.................................................................................................18

1.11. Момент силы относительно точки........................................................20

1.12.Уравнения равновесия плоской системы параллельных сил............20

1.13.Типы опор балок................................................................................22

1.14.Приведение силы к точке................................................................23

ГЛАВА 2. ОСНОВЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ.

2.1.Деформация тел под действием внешних сил......................................................25

2.2.Внешние силы, внутренние силы упругости и напряжения.......................26

2.3.Действительные, предельно опасные и допускаемые напряжения..................26

2.4.Определение внутренних сил упругости.............................................................27

2.5.Расчеты на прочность.............................................................................28

2.6.Распределение напряжений при растяжении....................................................29

2.6.1. Зависимость между напряжением и относительным удлинением.........29

2.6.2. Расчеты на прочность при растяжении, сжатии......................................31

2.7.Распределение напряжений при сдвиге.................................................................32

2.8.Распределение напряжений при кручении.............................................................33

2.8.1. Расчеты на прочность при кручении............................................................34

2.9.Особенность деформации изгиба....................................................................35

2.10.Распределение нормальных напряжений при изгибе..........................................36

2.10.1. Расчеты на прочность при изгибе...........................................................39

2.10.2. Определение опасного сечения при изгибе............................................40

2.11.Продольный изгиб.......................................................................................................42

2.12.Сложное сопротивление....................................................................................43

2.13.Расчет на прочность балки при сложном сопротив­лении...........................44

2.13.1. Построение эпюры продольных сил........................................................45

2.13.2. Построение эпюры изгибающих моментов...........................................45

2.13.3. Определение геометрических характеристик сечения балки, расчет на прочность..............................................................................................................46

ГЛАВА 3. ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ.

3.1.Поступательное движение твердого тела................................................48

3.2.Скорости и ускорения точек вращающегося тела..............................49

3.3.Понятие о плоско-параллельном движении твердого тела...........................50

3.4.Аксиомы динамики....................................................................................................52

3.5.Понятие о силах инерции. Метод кинетостатики...............................54

ГЛАВА 4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН.

4.1.Структура механизмов. Основные определения. Образование механизмов по Ассуру.................................................................................................................... 56

4.2.Планы положений, скоростей и ускорений точек звеньев механизмов....61

4.2.1. Построение заданного положения механизма.................................................................... 62

4.2.2. Построение плана скоростей для заданного положения механизма.64

4.2.3. Построения плана ускорений для заданного положения механизма...65

4.3.Определение сил инерции в механизма.................................................67

4.4.Силовой расчет механизмов. Определение реакций в кинематических

парах..............................................................................................................69

4.5.Кинематический анализ передач...................................................................73

4.6.Передача цилиндрическими зубчатыми колесами................................................76

4.7.Геометрические элементы зубчатого зацепления.................................................78

Литература......................................................................................................................80

Введение

При подготовке специалистов-управленцев для предприятий машиностроения наряду со специальными знаниями, такими как психология, маркетинг, экономика отрасли, организация производства и другими, будущему специалисту необходимы знания объекта управления. Он должен знать основы всех этапов подготовки и производства машины: конструирования, разработки технологического процесса, экономического обоснования и организации производства.

В курсе «Техническая механика» студент изучает основы теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов. Это позволит ему в дальнейшем понимать общие принципы реализации движения с помощью механизмов, определять усилия, возникающие при работе механизмов, и на основе этого проводить прочностные расчеты звеньев механизмов.

Кинематическая схема механизма является «скелетом» реальной конструкции. Выбор и проектирование схемы механизма является первым и основным этапом проектирования машины, это начало конструирования машины.

Дальнейшую инженерную составляющую знаний студент получает, изучая дисциплины «Конструкторская подготовка производства», «Технологическая подготовка и технология производства машин» и др.

ГЛАВА 1.ОСНОВЫ СТАТИКИ