- •1. Общие сведения о машинах и механизмах: классификация и назначение.
- •2. Основные характеристики и требования, предъявляемые к машинам и механизмам.
- •3. Критерии работоспособности элементов конструкций.
- •4. Стадии конструирования машин.
- •5. Машиностростроительные материалы: характеристика и свойства.
- •6. Понятие о взаимозаменяемости как принципе конструирования и производства деталей.
- •7. Точность геометрической формы деталей, виды отклонений формы и расположения поверхностей.
- •8. Метод сечений, внутренние силовые факторы.
- •9. Напряжения: общее понятие, виды, размерность. Допускаемые напряжения.
- •10. Связь между напряжениями и внутренними силовыми факторами.
- •11. Связь между напряжениями и деформациями, закон Гука, коэффициент Пуассона.
- •12. Внутренние силы, напряжения и деформации при растяжении и сжатии.
- •13. Диаграмма напряжений, характеристика прочности материалов.
- •14. Пластичные и хрупкие материалы, диаграммы их растяжения-сжатия.
- •15. Твердость материалов и способы ее определения.
- •17. Расчеты на прочность при растяжении и сжатии.
- •18. Центр тяжести и статические моменты площадей геометрических фигур.
- •19. Полярный и осевые моменты инерции геометрических фигур.
- •20. Прочностные расчеты на сдвиг (срез).
- •21. Прочностные расчеты на смятие.
- •22. Деформации при кручении.
- •23. Напряжения при кручении.
- •24. Определение угла закручивания при кручении.
- •26. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
- •30. Виды опор и опорные реакции при построении эпюр сил и моментов.
- •31. Механические передачи: основные силовые и кинематические соотношения.
- •32. Ременные передачи: классификация и основные геометрические параметры.
- •33. Кинематика ременной передачи.
- •34. Характеристика сил в ременной передаче.
- •35. Ременные передачи: напряжения в ремне и их характеристики.
- •36. Зубчатые передачи: классификация, основные кинематические соотношения.
- •37. Зубчатые передачи: формирование эвольвентного профиля зубьев.
- •38. Геометрические элементы и характеристики зубчатого зацепления.
- •39. Кинематические и геометрические характеристики прямозубой зубчатой передачи.
- •40. Силы в зацеплении прямозубых зубчатых передач.
- •41. Расчет на выносливость по контактным напряжениям активных поверхностей зубьев зубчатых колес.
- •42. Расчет на выносливость по напряжениям изгиба активных fповерхностей зубьев зубчатых колес.
- •43. Червячные передачи: классификация, характеристики и назначение.
- •44. Основные геометрические соотношения червячных передач.
- •45. Кинематический расчет червячной передачи.
- •46. Силовой расчет червячной передачи.
- •47. Расчет на прочность по контактным напряжениям червячных передач.
- •48. Расчет на прочность по напряжениям изгиба червячных передач.
- •49. Фрикционные передачи: основные силовые и кинематические соотношения.
- •59. Валы: характеристика, разновидности, назначение. Порядок проектирования.
- •60. Подшипники скольжения: классификация, характеристика и назначение.
- •61. Подшипники качения: классификация, характеристика и назначение.
- •62. Критерии работоспособности подшипников качения.
- •63. Муфты: классификация, характеристика и назначение.
14. Пластичные и хрупкие материалы, диаграммы их растяжения-сжатия.
Пластичность – способность материала получать большие остаточные деформации без разрушения. В качестве мер пластичности используют относительное остаточное удлинение образца после разрыва δ = (l1-l)*l, где l1 – длина рабочей части образца после разрушения; l – длина рабочей части образца. Условно материал считается пластичным, если δ > = 5 %, и хрупким, если δ < 5 %.
Хрупкость – способность материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций.
Деление материалов на пластичные и хрупкие является условным. В зависимости от напряженного состояния, скорости деформирования, температуры и других условий пластичность меняется. Материал, показавший себя хрупким при растяжении при обычной температуре, может вести себя при других условиях как пластичный, и наоборот. При изготовлении конкретных деталей широко пользуются термообработкой, которая позволяет изменять свойства материалов в нужном направлении. Так, например, закалка резко повышает прочностные характеристики стали и одновременно снижает ее пластические свойства.
15. Твердость материалов и способы ее определения.
Испытание образцов на растяжение и сжатие дает объективную оценку свойств материалов. В производстве же для проведения оперативного контроля этот метод испытаний весьма сложен.
Твердость – способность материала оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела. Для определения твердости металлов существует несколько способов. Наиболее широкое применение получили пробы по Бринеллю (HB) и Роквеллу (HR). В первом случае в поверхность исследуемой детали вдавливается стальной шарик, во втором – алмазный конус. По обмеру полученного отпечатка определяют твердость материала. Эти методы относятся к неразрушающим методам контроля. С помощью переводных таблиц можно приближенно по показателям твердости определить предел прочности материала.
Твердость по Бринеллю определяют вдавливанием в испытываемый материал шарика из закаленной стали диаметром 10 мм при силе 30 кН. Число HB равно отношению силы, вдавливающей шарик, к площади поверхности полученного отпечатка.
Для сталей связь между числом твердости HB и пределом прочности выражается приблизительно так: σв = 0,36*HB
17. Расчеты на прочность при растяжении и сжатии.
Растяжение-сжатие – вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникает только один внутренний силовой фактор – продольная сила N. Продольная сила считается положительной, если она вызывает растяжение (направлена от сечения), и отрицательной, если она вызывает сжатие (направлена к сечению).
Нормальные напряжения в поперечных сечениях стержня, достаточно удаленных от мест приложения нагрузок, вычисляются по формуле σ = N/A. Таким образом, нормальное напряжение в поперечном сечении стержня при растяжении равно поделенной на площадь сечения продольной силе в этом же сечении.
При осевом растяжении или сжатии стержня условие прочности имеет вид: σmax = Nmax/A <= [σ], где σmax и Nmax – нормальное напряжение и продольная сила в опасном поперечном сечении; [σ] – допускаемое напряжение.
Предельное напряжение – напряжение, при котором образец из данного материала разрушается или при котором развиваются значительные пластические деформации.
Допускаемое напряжение – напряжение, величина которого регламентируется техническими условиями
Допускаемое напряжение устанавливается с учетом материала конструкции и изменяемости его механических свойств в процессе эксплуатации, степени ответственности конструкции, точности задания нагрузок, срока службы конструкции, точности расчетов на статическую и динамическую прочность.
Определяется допускаемое напряжение по формуле: [σ] = σпр/[n]
σпр – предельное для данного материала напряжение
[n] – нормированный коэффициент запаса прочности
Условие прочности позволяет решать три типа задач.
1) Проверка прочности.
По известным продольной силе и размерам поперечного сечения стержня определяют наибольшее напряжение, которое сравнивают с допускаемым, либо определяют фактический запас прочности.
n = σпр/σmax >= [n], где n – фактический коэффициент запаса прочности, [n] – нормативный коэффициент запаса прочности.
2) Подбор сечения – проектировочный расчет.
По известным продольной силе и допускаемому напряжению определяется необходимая площадь поперечного сечения:
A >= Nmax/[σ]
3) Определение допускаемой нагрузки.
По известным площади поперечного сечения и материалу (допускаемое напряжение) стержня определяют допускаемое значение продольной силы.
Nmax<=A[σ].