Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

прикладная механика

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
10.05.2015
Размер:
343.87 Кб
Скачать

10

Таблица 2

0

 

 

1

z2

z2

z2

z2

 

H

 

 

H

z1

 

 

 

z3

z1

z3

 

2

 

 

3

 

z2

z2

z2

z2

 

H

 

 

H

z1

z3

 

 

z3

 

z1

4

 

 

5

 

z2

 

z2

z2

H

H

z1

z1

z3

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3

6

 

7

 

 

z2

z2

z2

 

 

 

H

 

z2

z1

 

z3

z3

 

 

z1

 

H

 

 

8

 

9

 

z2

z2

z2

 

H

z1

z2

 

z1

z3

 

H

 

 

 

z3

11

Таблица 3

Номер

Обозна-

 

 

 

Вариант числовых данных

 

 

 

схемы

чение

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

z1

15

17

16

19

21

20

24

18

25

17

0

z2

17

25

18

24

20

21

19

16

17

15

z2’

14

22

15

21

17

18

16

13

14

12

 

 

z3

46

64

49

64

58

59

59

47

56

44

 

z1

24

27

22

26

20

28

30

36

34

32

1

z2

21

19

16

17

15

20

24

18

25

17

z2’

25

23

20

21

19

24

28

22

29

21

 

 

z3

20

23

18

22

16

24

26

32

30

28

 

z1

48

50

52

54

40

56

60

46

62

64

2

z2

18

16

17

19

12

19

16

17

20

21

z2’

20

19

20

23

15

21

18

20

24

25

 

 

z3

50

53

55

58

43

58

62

49

66

68

 

z1

59

59

47

56

44

58

64

49

46

64

3

z2

18

16

13

14

12

17

21

15

14

22

z2’

21

19

16

17

15

20

24

18

17

25

 

 

z3

20

24

18

25

17

21

19

16

15

17

 

z1

17

18

20

19

17

15

16

21

24

25

4

z2

50

54

60

61

58

62

46

64

67

70

z2’

55

60

65

70

74

72

54

71

78

80

 

 

z3

22

24

25

28

33

25

24

28

35

35

 

z1

24

16

17

20

17

25

21

15

19

18

5

z2

40

36

35

42

38

52

45

34

41

38

z2’

28

20

24

25

22

30

27

21

29

25

 

 

z3

44

40

42

47

43

57

51

40

51

45

 

z1

40

57

47

40

44

42

43

51

45

51

6

z2

21

30

25

20

28

24

22

27

25

29

z2’

34

52

42

36

40

35

38

45

38

41

 

 

z3

15

25

20

16

24

17

17

21

18

19

 

z1

21

20

23

20

28

14

22

17

25

29

7

z2

64

59

66

59

69

57

64

56

58

64

z2’

25

17

24

18

21

20

16

19

15

17

 

 

z3

18

22

19

21

20

23

26

20

18

18

 

z1

18

26

20

19

18

18

20

23

21

22

8

z2

15

16

21

24

25

17

19

20

18

17

z2’

58

64

69

66

64

64

56

57

59

59

 

 

z3

25

22

28

23

21

29

17

14

20

20

 

z1

17

14

20

21

23

28

22

25

29

20

9

z2

47

64

56

58

64

64

59

66

59

69

z2’

20

18

17

22

19

21

16

23

17

22

 

 

z3

50

68

53

59

60

57

53

64

47

71

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

1

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

0,25

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

0,25

 

 

 

S2

 

 

 

 

 

 

B

 

 

0,15

 

 

 

S1

 

 

S2

 

 

 

 

S3

 

 

 

C

S1

1

 

A

 

1

 

 

 

A

0,2

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

B

0,25

 

 

B

 

1

0,2

A

S1 1

 

S2

C

A

S1

S3

D

 

 

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

0,25

С

5

B

S1

 

 

 

 

 

 

0,35

 

1

 

 

B

 

S2

 

 

 

A

 

 

 

 

 

0,25

 

 

S2

 

 

 

 

 

S3

 

0,05

 

 

 

S1

1

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

D

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

B

S1

1

 

7

 

S2

0,25

 

С

 

 

 

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

B

 

 

0,15

 

 

 

S2

 

 

 

 

S3

 

 

 

0,03

 

S1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

A

0,2

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

B

 

1

0,2

 

B

0,25

 

 

 

A

S1

S3

D

 

S1

1

 

S2

 

C

 

 

 

 

С

A

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Таблица 5

Номер

 

Значение 1

в градусах для варианта числовых данных

 

схемы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

0

30

70

90

120

150

200

230

270

290

330

1

60

65

70

75

80

95

100

110

115

120

2

30

90

120

150

200

230

250

270

190

330

3

30

45

60

120

150

200

220

240

300

330

4

60

90

110

120

140

160

180

250

270

300

5

30

90

100

120

140

160

200

270

300

330

6

30

90

100

110

120

140

160

190

200

220

7

0

60

90

150

180

200

220

240

270

300

8

0

30

60

100

120

150

180

200

250

290

9

30

45

60

110

140

170

200

230

300

330

4.2. Контрольная работа № 2

Контрольная работа № 2 включает три задачи по основным разделам курса основ проектирования и конструирования машин. В первой задаче требуется рассчитать одно из наиболее распространенных соединений (сварное, шпоночное, шлицевое или резьбовое). Во второй задаче необходимо выполнить кинематический и силовой расчёт привода и спроектировать зубчатую (червячную) передачу. Третья задача посвящена проектированию одного из валов редуктора, подбору и проверке долговечности подшипников качения этого же вала.

Номер группы задач определяется последней цифрой номера зачётной книжки студента, а номер числовых данных в соответствующей таблице – предпоследней цифрой номера зачётной книжки.

Группа задач № 0

Задача 1

Две полосы из стали Ст.3 соединены стыковым швом и нагружены силой F (рисунок 1). Определить допускаемую силу [F], воспринимаемую швами, выполненными по следующим вариантам:

а) сварка ручная дуговая электродом Э42А (рисунок 1, а),

14

б) сварка ручная электродами обычного качества Э34 (рисунок 1, а), в) контактная точечная сварка с накладкой (рисунок 1, б). Размеры шва приведены в таблице 1.

F

F

F

F

δ

δ

F

l

F

F

а)

Рисунок 1

l

б)

F

Таблица 1

 

 

 

 

 

в

миллимет-

рах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раз-

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

мер

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

80

120

145

170

205

232

260

310

360

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

6

6

7

7

8

8

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

Привод, изображенный на рисунке 2, состоит из электродвигателя 1, цепной передачи 2 и червячного одноступенчатого редуктора 3. Рассчитать червячную передачу редуктора. Передаточное отношение редуктора up = 8, срок его службы Lh = 8000 часов. Материал червяка – Сталь 40Х, его термообработка – улучшение. Другие данные для расчета приведены в таблице 2.

1

3

Д

P, n

2

Рисунок 2

15

Таблица 2

Исходные

 

 

 

В А Р И А Н Т Ы

 

 

 

данные

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

P, кВт

2,3

3,2

4,1

5,0

5,9

6,8

7,6

8,7

9,6

10,7

n, мин-1

58

54

51

46

42

61

63

66

74

78

Задача 3

По данным задачи 2 рассчитать быстроходный вал червячной передачи и подобрать для него подшипники качения. Недостающие данные принять конструктивно, считая расстояние между опорами l=6d, где d – диаметр вала, определяемый по крутящему моменту. Дать рабочий эскиз вала.

Группа задач № 1

Задача 1.

Полоса 1 сечением 70 7 приварена к пластине 2 лобовым и фланговыми швами и нагружена растягивающей силой F (рисунок 3). Определить требуемую длину флангового шва. Нагрузка статическая. Недостающие данные приведены в таблице 3.

lфл

Толщина 7

l

 

 

70

л

 

 

 

 

 

 

 

lфл 1 2

Рисунок 3

F

16

Таблица 3

Исходные

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

данные

0

 

1

 

2

3

4

5

 

6

 

7

8

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F, кН

40

 

50

 

60

70

80

90

 

100

 

120

140

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материал

Сталь Ст.2

 

 

Сталь Ст.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид сварки

 

Ручная,

 

Ручная,

 

Автоматическая

и тип элек-

электродом

электродом

 

 

 

под флюсом

 

трода

 

Э50А

 

 

Э34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2

Привод, изображенный на рисунке 4, состоит из электродвигателя 1, плоскоременной передачи 2 и червячного редуктора 3. Рассчитать червячную передачу редуктора с передаточным отношением uр = 10 и сроком службы Lh = 10000 часов. Материал червяка – Сталь 40Х, термообработка – улучшение. Остальные исходные данные приведены в таблице 4.

3

Д

1

P, n

2

Рисунок 4

Таблица 4

Исходные

 

 

 

В А Р И А Н Т Ы

 

 

 

данные

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

P, кВт

1,2

1,6

2,1

3,6

4,9

5,4

6,7

7,8

8,6

9,7

n, мин-1

74

70

64

58

52

46

94

82

96

102

17

Задача 3

По данным задачи 2 рассчитать ведомый вал редуктора и подобрать для него подшипники качения. Расстояние между опорами l=8d, где d – диаметр вала, определяемый по крутящему моменту. Дать рабочий эскиз вала.

Группа задач № 2

Задача 2

Цилиндрическое зубчатое колесо закреплено на валу призматической шпонкой (рисунок 5). Материал вала – Сталь 50, шпонки – Сталь 45, зубчатого колеса – Ст.40Х. Режим работы – средний. Диаметр вала d, длина зуба колеса b и передаваемый крутящий момент T заданы в таблице 5. Требуется подобрать шпонку и проверить ее на прочность.

b

T

d

Рисунок 5

Таблица 5

Вели-

 

 

 

В А Р И А Н Т Ы

 

 

 

чина

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

d, мм

20

24

28

30

36

40

46

55

60

65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T, Н м

100

180

240

320

380

400

420

460

500

610

b, мм

32

36

42

48

52

55

60

68

72

84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

Задача 2

Приводная установка, изображенная на рисунке 6, содержит электродвигатель 1, клиноременную передачу 2 и червячный редуктор 3. Рассчитать червячную передачу с передаточным отношением uр = 12,5 и сроком службы 16000 часов. Материал червяка – Сталь 40Х, его термообработка – улучшение. Остальные данные приведены в таблице 6.

3

Д

1

P, n

2

Рисунок 6

Таблица 6

Исходные

 

 

 

В А Р И А Н Т Ы

 

 

 

данные

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

P, кВт

0,8

1,3

2,1

3,7

4,6

5,4

6,7

7,3

8,4

9,7

n, мин-1

118

104

96

87

74

68

52

48

36

28

Задача 3

По данным задачи 2 рассчитать тихоходный вал червячного редуктора и подобрать для него подшипники качения. Расстояние между опорами принять l=5d, где d – диаметр вала, определяемый по крутящему моменту. Дать рабочий эскиз вала.

Группа задач № 3

Задача 1

Подобрать сегментную шпонку для крепления втулочной муфты на валу диаметром d и проверить ее на прочность. Передаваемая мощность P, частота вращения вала n, длина полумуфты l.

19

Муфта выполнена из стали Ст. 40Х, шпонка – Сталь 45, вал – Сталь 50. Исходные данные приведены в таблице 7.

Таблица 7

Вели-

 

 

 

В А Р И А Н Т Ы

 

 

 

чина

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d, мм

12

14

16

18

20

22

25

28

32

38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P, кВт

0,6

0,8

1,2

1,6

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

n,

1480

1320

1260

1140

1060

980

830

710

680

660

мин–1

l, мм

26

32

34

38

42

44

48

52

60

74

Задача 2

Механическая приводная установка, показанная на рисунке 7, состоит из электродвигателя 1, конического редуктора 2 и цепной передачи 3. Необходимо произвести кинематический и силовой расчет привода, рассчитать коническую зубчатую передачу редуктора с передаточным отношением uр = 2,5 и сроком службы lh = 20000 часов. Материал и термообработка: шестерни – Сталь 40Х, улучшение, колеса – сталь 45, нормализация. Остальные данные приведены в таблице 8.

1 2

Д

3

P, n

Рисунок 7