951
.pdf5. По данным задачи 4 рассчитать вал червячного редуктора (рис. 13) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстоянием между подшипниками задаться. Вал колеса соединяется со следующим валом посредством упругой муфты. Привести рабочий эскиз вала (рис. 5).
4-я группа задач
1.Рассчитать сварное соединение двутавровой балки с колонкой (рис.
14)по данным табл. 13.
Таблица 13
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
L, м |
1,3 |
1,2 |
1,2 |
1,1 |
1,1 |
1,5 |
1,5 |
1,4 |
1,4 |
1,3 |
2. Рассчитать болт клеммового соединения, посредством которого рычаг неподвижно закрепляется на валу (рис. 15). Диаметр вала D, сила, действующая на рычаг, F, радиус рычага R и расстояние до вала а приведены в табл. 14. Материал вала – сталь, материал рычага – чугун.
Таблица 14
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
D, кН |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
F, кН |
550 |
600 |
650 |
700 |
750 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
R, мм |
450 |
460 |
470 |
480 |
490 |
400 |
410 |
420 |
430 |
440 |
а, мм |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
3. Рассчитать клиноремённую передачу (рис. 16). Мощность на ведущем валу Р1, угловая скорость ведущему шкива ω1 и угловая скорость ведомого шкива ω2 приведены в табл. 15. Работа односменная; пусковая нагрузка до 150% номинальной.
Таблица 15
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р1, кВт |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
ω1, рад/с |
100 |
150 |
150 |
150 |
150 |
77 |
77 |
77 |
100 |
100 |
ω2, рад/с |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
4. Рассчитать червячную передачу редуктора привода лебёдки (рис.17). Мощность электродвигателя Р1, угловая скорость его ω1 и угловая скорость барабана ω2 приведены в табл. 16. Недостающими данными задаться. Срок службы редуктора 30000 ч.
Таблица 16
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р1, кВт |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
ω1, рад/с |
100 |
100 |
150 |
150 |
150 |
78 |
78 |
78 |
78 |
100 |
ω2, рад/с |
10 |
10 |
12 |
12 |
12 |
6 |
6 |
6 |
6 |
10 |
5. По данным предыдущей задачи 4 рассчитать вал червячного колеса редуктора (рис. 17) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояние между подшипниками выбрать конструктивно. Вал колеса соединяется с валом барабана посредством упругой муфты. Привести рабочий эскиз вала (см. рис. 5).
5-я группа задач
1. Рассчитать сварное соединение, крепящее неподвижный блок монтажного устройства к плите (рис. 18), по данным табл. 17.
Таблица 17
Величина |
|
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
F, кН |
|
370 |
380 |
390 |
400 |
410 |
320 |
330 |
340 |
|
350 |
360 |
α, рад |
|
π/6 |
π/4 |
π/5 |
π/6 |
π/4 |
π/4 |
π/5 |
π/6 |
|
π/4 |
π/5 |
h, мм |
|
420 |
440 |
460 |
480 |
500 |
320 |
340 |
360 |
|
380 |
400 |
2. Рассчитать болты, которыми стойка прикрепляется к плите (рис. 19), |
||||||||||||
по данным табл. 18. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
||
Величина |
|
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
F, кН |
|
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
10 |
12 |
13 |
|
14 |
15 |
α, рад |
|
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
300 |
320 |
340 |
|
360 |
380 |
b, мм |
|
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
20 |
30 |
40 |
|
50 |
60 |
3. Подобрать по ГОСТу призматическую шпонку (рис. 20) и проверить её на прочность. Диаметр вала d и момент Т, передаваемый валом, приведены в табл. 19. Длиной и материалом шпонки задаться.
Таблица 19
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
d, мм |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
Т, Н·м |
320 |
340 |
360 |
380 |
400 |
220 |
240 |
260 |
280 |
300 |
4. Рассчитать цилиндрическую зубчатую передачу коническоцилиндрического прямозубого редуктора (рис. 21). Мощность на ведущем валу редуктора Р1, угловая скорость его ω2 и угловая скорость ведомого вала ω3 приведены в табл. 20. Сроком службы задаться.
Таблица 20
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р, кВт |
15 |
16 |
17 |
18 |
20 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
ω1, рад/с |
100 |
150 |
150 |
150 |
150 |
77 |
77 |
77 |
100 |
100 |
ω2, рад/с |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
5. По данным задачи 4 рассчитать ведущий вал редуктора (рис.21) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояниями между подшипниками, а также между подшипниками и шестерней задаться. Ведущий вал редуктора соединяется с валом электродвигателя посредством упру
гой муфты. Привести рабочий эскиз вала (см. рис. 5).
6-я группа задач
1.Рассчитать сварное соединение двух частей клеммового рячага (рис.
22)по данным табл. 21.
Таблица 21
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
F, кН |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
2,3 |
2,5 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
|
1,8 |
1,9 |
L, см |
50 |
52 |
54 |
56 |
58 |
40 |
42 |
44 |
|
46 |
48 |
2. Рассчитать болты, которыми полоса А прикреплена к швеллерной |
|||||||||||
балке (рис. 23), по данным табл. 22. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 22 |
||
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
F, кН |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
16 |
17 |
18 |
|
19 |
20 |
α, рад |
π/12 |
π/6 |
π/9 |
π/12 |
π/6 |
π/6 |
π/9 |
π/12 |
|
π/6 |
π/9 |
3. Подобрать по ГОСТу размеры поперечного сечения призматической шпонки и определить длину шпонки из условия на прочность (рис. 24), если передаваемый валом крутящий момент Т и диаметр вала d заданы в табл. 23.
Таблица 23
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
d, мм |
40 |
42 |
45 |
48 |
50 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
Т, Н·м |
400 |
425 |
450 |
475 |
500 |
275 |
330 |
325 |
350 |
375 |
4. Рассчитать червячную передачу ручной тали (рис.25). Вес поднимаемого груза F, усилие рабочего на тяговую цепь Fр, диаметр тягового колеса Dт.к. и диаметр звёздочки Dз приведены в табл. 24. Режим работы кратковременный. Срок службы передачи 18000 ч.
Таблица 24
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
18 |
22 |
22 |
25 |
25 |
15 |
15 |
15 |
18 |
18 |
Fр, Н |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
Dт.к, мм |
310 |
320 |
320 |
330 |
330 |
300 |
300 |
300 |
310 |
310 |
Dз, мм |
145 |
150 |
155 |
160 |
165 |
120 |
125 |
130 |
135 |
140 |
5. По данным предыдущей задачи 4 рассчитать вал звёздочки и червячного колеса (рис. 25) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояние между опорами вала принять равным шестикратной ширине червячного колеса. Привести рабочий эскиз вала (рис.5).
7-я группа задач
1. Определить размеры h и δ листов 1 и 2, прикреплённых к швеллерам колонны (рис.26), и рассчитать сварные швы их по данным табл. 25.
Таблица 25
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
L, мм |
1400 |
1300 |
1200 |
1100 |
1000 |
1900 |
1800 |
1700 |
1600 |
1500 |
2. Рассчитать болты фланцевого соединения водопроводных труб (рис. 27). Давление воды внутри труб по манометру р, диаметр труб D и диаметр окружности центров болтов D1 приведены в табл. 26. Недостающими данны-
ми задаться. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 26 |
||
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
р, МПа |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
0,9 |
D, мм |
210 |
220 |
230 |
240 |
250 |
160 |
170 |
180 |
|
190 |
200 |
D, мм |
310 |
320 |
330 |
340 |
350 |
260 |
270 |
280 |
|
290 |
300 |
3. Подобрать по ГОСТу подвижное шлицевое соединение блока шестерен с валиком коробки скоростей (рис. 28) и проверить его на прочность. Блок шестерен переключается не под нагрузкой. Диаметр вала D и передаваемый крутящий момент Т приведены в табл. 27.
Таблица 27
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
D, мм |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
Т, Н·м |
450 |
460 |
470 |
480 |
500 |
400 |
410 |
420 |
430 |
440 |
4. Рассчитать зубчатые колеса коробки передач (рис. 29). Мощность на ведущем валу Р1, угловая скорость этого вала ω1 и передаточные числа ре-
дуктора uмакс |
и uмин приведены в табл. 28. |
|
|
|
|
Таблица 28 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
Р1, кВт |
|
8 |
8 |
9 |
10 |
12 |
6 |
7 |
8 |
|
6 |
7 |
ω1, рад/с |
|
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
20 |
22 |
24 |
|
26 |
28 |
uмакс |
|
4,5 |
4,6 |
4,7 |
4,8 |
4,9 |
4 |
4,1 |
4,2 |
|
4,3 |
4,4 |
uмин |
|
3,1 |
3,2 |
3,3 |
3,4 |
3,5 |
2,6 |
2,7 |
2,8 |
|
2,9 |
3 |
5. По данным предыдущей задачи4 рассчитать выходной вал коробки передач (рис. 13) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстоянием между подшипниками, а также между зубчатыми колёсами и подшипниками задаться. Привести рабочий эскиз вала (см. рис. 5).
8-я группа задач
1. Рассчитать сварное соединение двух уголков с косынкой (рис.30). На оба уголка действует растягивающая сила 2F, приведённая в табл. 29.
Таблица 29
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
2F, кН |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
2. Рассчитать болты крепления чугунного кронштейна с подшипником (рис. 31) к кирпичной стене по данным табл. 30. Недостающими данными задаться.
Таблица 30
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
9 |
8 |
8 |
8 |
8 |
10 |
10 |
10 |
9 |
9 |
α, рад |
π/6 |
π/4 |
π/3 |
π/6 |
π/4 |
π/4 |
π/3 |
π/6 |
π/4 |
π/3 |
а, см |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
b, см |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
34 |
36 |
38 |
40 |
42 |
с, см |
9 |
5 |
7 |
9 |
5 |
5 |
7 |
9 |
5 |
7 |
3. Рассчитать передачу втулочно-роликовой цепью (рис.31). Мощность на ведомой звёздочке Р2, угловая скорость её ω2 и передаточное число передачи u приведены в табл. 31. Передача наклонена к горизонту под углом α = π/6.
Таблица 31
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р2, кВт |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
7,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
ω2, рад/с |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
u |
3 |
3,1 |
3,2 |
3,3 |
3,4 |
2,5 |
2,6 |
2,7 |
2,8 |
2,9 |
4. Рассчитать коническую зубчатую передачу редуктора и открытую цилиндрическую зубчатую передачу шаровой мельницы (рис.33). Мощность на зубчатом колесе мельницы Р3, угловая скорость его ω3 и передаточное число привода u приведены в табл. 32. Срок службы передачи 30000 ч.
Таблица 32
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р3, кВт |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
ω3, рад/с |
8 |
9 |
9 |
10 |
10 |
6 |
6 |
7 |
7 |
8 |
u |
14 |
15 |
16 |
12 |
15 |
12 |
14 |
15 |
16 |
12 |
5.По данным предыдущей задачи 4 рассчитать вал редуктора (см. рис.33) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояниями между подшипниками, а также между шестерней и подшипником задаться. Ведущий вал соединяется с валом электродвигателя посредством упругой муфты. Привести рабочий эскиз вала (рис.5).
9-я группа задач
1. Рассчитать сварное соединение листа 1 с уголком 2 (рис.34) по данным табл. 33.
Таблица 33
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
F, кН |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Окончание табл. 33
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
b, см |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
а, см |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
α, рад |
π/12 |
π/6 |
π/9 |
π/12 |
π/6 |
π/6 |
π/9 |
π/12 |
π/6 |
π/9 |
2. Рассчитать болты крепления зубчатого колеса к барабану лебёдки (рис.35). Вес поднимаемого груза F, диаметр барабана D1 и диаметр окружности центров болтов D2 приведены в табл. 34.
Расчёт вести для двух случаев постановки болтов: а) без зазора; б) с зазором. Материал барабана – чугун, материал колеса – сталь. Недостающими данными задаться.
Таблица 34
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
D1, мм |
350 |
400 |
400 |
450 |
450 |
250 |
250 |
300 |
300 |
350 |
D2, мм |
500 |
550 |
550 |
600 |
600 |
400 |
400 |
450 |
450 |
500 |
3. Рассчитать передачу с зубчатой цепью (рис.36). Передаваемая мощность Р1, угловая скорость ведущего вала ω1 и угловая скорость ведомого вала ω2 приведены в табл. 35. Недостающими данными задаться.
Таблица 35
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р1, кВт |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
ω1, рад/с |
100 |
150 |
150 |
150 |
150 |
77 |
77 |
77 |
100 |
100 |
ω2, рад/с |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
α, рад/с |
π/12 |
π/6 |
π/9 |
π/12 |
π/6 |
π/6 |
π/9 |
π/12 |
π/6 |
π/9 |
4. Рассчитать планетарную зубчатую передачу редуктора (рис.37). Мощность на ведущем валу Р1, угловая скорость ведущего вала ω1 и угловая скорость ведомого вала ω2 приведены в табл. 36. Сроком службы зубчатых колёс редуктора задаться.
Таблица 36
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р1, кВт |
11 |
10 |
12 |
11 |
10 |
12 |
11 |
10 |
9 |
12 |
ω1, рад/с |
100 |
100 |
77 |
77 |
77 |
150 |
150 |
150 |
150 |
100 |
ω2, рад/с |
14 |
16 |
8 |
10 |
12 |
20 |
22 |
24 |
26 |
12 |
5. По данным задачи 4 рассчитать ведущей вал редуктора (рис. 37) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояниями между подшипниками и от зубчатого колеса до ближайшего подшипника задаться. Ведущий вал соединяется с валом электродвигателя посредством упругой муфты. Привести рабочий эскиз вала (см. рис. 5).
10-я группа задач
1.Рассчитать сварное соединение двух уголков с плитой (рис. 38). Угол
α= π/6 рад, действующая на уголки сила F приведена в табл. 37.
Таблица 37
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
2. Рассчитать винт и гайку домкрата (рис. 39). Вес груза F приведён в табл. 38.
Материал винта – сталь 40, станицы – чугун СЧ резьбой. Коэффициенты трения на поверхности резьбы, на торце винта принять по 0,12. Недостающими данными задаться.
Таблица 38
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, кН |
35 |
25 |
40 |
35 |
50 |
55 |
45 |
70 |
60 |
65 |
3. Рассчитать передачу втулочной цепью (рис. 40). Мощность на ведущей звёздочке Р1, угловая скорость её ω1 и угловая скорость ведомой звёздочки ω2 приведены в табл. 39. передача расположена под углом к горизонту α = π/4 рад.
Таблица 39
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р1, кВт |
6,6 |
6,7 |
6,8 |
6,9 |
7 |
6,1 |
6,2 |
6,3 |
6,4 |
6,5 |
ω1, рад/с |
52 |
54 |
56 |
58 |
60 |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
ω2, рад/с |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
4. Рассчитать глобоидную передачу редуктора (рис.41). Передаваемая червяком мощность Р1, угловая скорость его ω1 и угловая скорость червячного колеса ω2 приведены в табл. 40. Срок службы редуктора 35000 ч.
Таблица 40
Величина |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р1, кВт |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
ω1, рад/с |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
ω2, рад/с |
6 |
10 |
6 |
10 |
6 |
4 |
5 |
8 |
4 |
5 |
5. По данным предыдущей задачи 4 рассчитать вал червячного колеса редуктора (рис. 41) и подобрать для него по ГОСТу подшипники качения. Расстояние между подшипниками вала принять конструктивно. Недостающими данными задаться. Привести рабочий эскиз вала (пример конструкции вала показан на рис. 5).