Детали машин курсовая
.pdf
ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА (г. Казань)
Кафедра Высшей математики
A. M. Шакирова
РАЗЪЕМНЫЕ И НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Методические указания
Казань – 2009
УДК 51(075.8) ББК 22.1я73
Ш 17
Печатается по решению секции естественно-научных дисциплин Учебно-методического совета
Института экономики, управления и права (г. Казань)
А.М.Шакирова Ш 17 Разъемные и неразъемные соединения деталей машин.
Методические указания. – Казань: Познание, 2009. – 26 с.
Обсуждены и одобрены на заседании кафедры высшей математики.
Предназначены для студентов специальности 260501.65 «Технология продуктов общественного питания».
УДК 51(075.8) ББК 22.1я73
© Институт экономики, управления и права (г. Казань), 2009
© Шакирова А.М., 2009
Аннотация
В данном пособие дается теоретический материал, необходимый для выполнения практической части курсового проекта, приводится перечень теоретических вопросов, составленный на основе государственного стандарта по курсу «Детали машин» для специальности «Технологии общественного питания».
Курсовой проект должен содержать
1.Титульный лист
2.Содержание
3.Введение
4.Глава 1. Теоретическая часть. Необходимо дать определение соединения, основные геометрические характеристики соединения, достоинства и недостатки соединения, и как следствие, область его применения; формулы расчета.
5.Глава 2. Практическая часть. Необходимо решить задачи согласно своему варианту.
6.Глава 3. Тесты.
7.Заключение
8.Список использованной литературы
Указания по выполнению курсового проекта
1.Номер варианта курсового проекта соответствует первой букве фамилии.
2.Курсовой проект оформляется на листах формата А4. На титульном листе необходимо указать фамилию, имя, отчество, курс, группу, номер студенческого билета, вариант контрольной работы и дату сдачи ее в институт (см. образец титульного листа). Титульный лист печатается на
компьютере, вся работа оформляется обязательно от руки.
3.Решение задач располагать в порядке номеров, указанных в заданиях, сохраняя их номер.
4.Перед решением каждой задачи выписать полностью условие.
5.Решение каждой задачи сопровождать объяснениями и заканчивать ответом.
6.Оформление решений производить аккуратно, с минимальным количеством исправлений. Оставить поля для замечаний проверяющего.
Экзаменационные вопросы по курсу «Детали машин»
1.Общие сведения о машинах и механизмах
2.Основные характеристики и требования, предъявляемые к машинам и механизмам
3.Критерии работоспособности элементов конструкций
3
4.Стадии конструирования машин
5.Машиностроительные материалы
6.Понятия: звено, кинематическая пара, кинематическая цепь, механизм. Высшие и низшие кинематические пары.
7.Структурные схемы механизмов. Число степеней свободы механизма.
8.Основы взаимозаменяемости. Понятия: стандарт, унификация, взаимозаменяемость, коэффициент стандартизации деталей.
9.Назначение опор. Подшипники скольжения: достоинства и недостатки, область применения.
10.Назначение опор. Подшипники качения: достоинства и недостатки, область применения.
11.Виды трения смазанных поверхностей подшипников скольжения жидкостное, полужидкостное, полусухое.
12.Классификация механических передач.
13.Основные характеристики механических передач: передаточное отношение, передаточное число, передаваемая мощность, коэффициент полезного действия.
14.Эвольвентное зацепление. Эвольвента. Основная окружность. Геометрические характеристики зубчатого зацепления: начальная окружность, шаг, модуль, угол зацепления, высота зуба, толщина зуба.
15.Цилиндрические передачи с косыми и шевронными зубьями. Параметры зубчатых колес, силы в зацеплении.
16.Геометрические параметры червячного колеса. Силы в зацеплении червячной передачи.
17.Геометрические параметры червяка
18.Червячная передача: назначение, достоинства и недостатки. Варианты расположения червяков в червячных редукторах.
19.Тепловой расчет и охлаждение червячной передачи.
20.Основные способы искусственного охлаждения в червячной передаче.
21.Силы в зацеплении прямозубой цилиндрической передачи
22.Ременные передачи: достоинства и недостатки. Разновидности ременных передач.
23.Валы и оси: основные понятия, конструктивные элементы валов и осей, материалы.
24.Шпоночные соединения (определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы).
25.Клепаные соединения (определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы).
26.Клееные соединения (определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы).
27.Сварные соединения (определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы).
4
28.Шлицевые соединения (определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы).
29.Паяные соединения (определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы).
30.Приводы.
5
Образец титульного листа
ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА (г. КАЗАНЬ)
Кафедра высшей математики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по курсу «Детали машин»
РАСЧЕТ СВАРНЫХ И ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ВАРИАНТ «И»
Выполнил:
студентгр. 1371-ззаочногоотделения Иванов Иван Иванович Адрес: 420000, г. Казань, ул. Заря, 99-15
Тел. 111-11-11 (дом.); 8(111)111-11-11
Научный руководитель:
Шакирова Алсу Минсалиховна
Казань – 2009 г
6
ЗАДАНИЕ
Теоретическая часть
Согласно своему варианту дать определение, применение, достоинства и недостатки, расчетные формулы заданных соединений.
Вариант |
Задание |
А, Б, В |
Сварные соединения, Шпоночные соединения |
Г, Д, Е |
Шпоночные соединения, Клепаные соединения |
Ж, З, И |
Клепаные соединения, Клееные соединения |
К, Л, М |
Клееные соединения, Шлицевые соединения |
Н, О, П |
Шлицевые соединения, Сварные соединения |
Р, С, Т |
Шпоночные соединения, Клееные соединения |
У, Ф, Х |
Клееные соединения, Шлицевые соединения |
Ц, Ч, Ш |
Паяные соединения, Сварные соединения |
Щ, Э, Ю, Я |
Паяные соединения, Шпоночные соединения |
7
Практическая часть
1.Из расчета фланговых швов длиной l на срез определить допускаемую нагрузку [F ], если известен катет шва K и допускаемое напряжение [τср].
|
|
|
|
[F] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[F] |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Вариант |
l , мм |
|
K , мм |
|
[τср], МПа |
|
Вариант |
|
l , мм |
|
K , мм |
[τср], МПа |
||||||||||
|
А |
80 |
|
5 |
|
|
100 |
|
|
|
П |
110 |
|
9 |
180 |
|
|
||||||
|
Б |
80 |
|
6 |
|
|
100 |
|
|
|
Р |
120 |
|
10 |
100 |
|
|
||||||
|
В |
80 |
|
7 |
|
|
100 |
|
|
|
С |
120 |
|
11 |
100 |
|
|
||||||
|
Г |
80 |
|
8 |
|
|
120 |
|
|
|
Т |
120 |
|
12 |
100 |
|
|
||||||
|
Д |
80 |
|
9 |
|
|
120 |
|
|
|
У |
120 |
|
13 |
120 |
|
|
||||||
|
Е |
90 |
|
5 |
|
|
120 |
|
|
|
Ф |
120 |
|
14 |
120 |
|
|
||||||
|
Ж |
90 |
|
6 |
|
|
150 |
|
|
|
Х |
130 |
|
10 |
120 |
|
|
||||||
|
З |
90 |
|
7 |
|
|
150 |
|
|
|
Ц |
130 |
|
11 |
150 |
|
|
||||||
|
И |
90 |
|
8 |
|
|
150 |
|
|
|
Ч |
130 |
|
12 |
150 |
|
|
||||||
|
К |
90 |
|
9 |
|
|
160 |
|
|
|
Ш |
130 |
|
13 |
150 |
|
|
||||||
|
Л |
110 |
|
5 |
|
|
160 |
|
|
|
Щ |
130 |
|
14 |
160 |
|
|
||||||
|
М |
110 |
|
6 |
|
|
160 |
|
|
|
Э |
140 |
|
10 |
160 |
|
|
||||||
|
Н |
110 |
|
7 |
|
|
180 |
|
|
|
Ю |
140 |
|
11 |
160 |
|
|
||||||
|
О |
110 |
|
8 |
|
|
180 |
|
|
|
Я |
140 |
|
12 |
180 |
|
|
||||||
2. Определить напряжения среза τср′ |
в лобовом шве сварного соединения, |
||||||||||||||||||||||
если заданы сила F , длина шва l и катет K . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вариант |
|
l , мм |
|
K , мм |
|
F , кН |
|
Вариант |
|
l , мм |
|
K , мм |
F , кН |
||||||||||
|
А |
|
85 |
10 |
|
|
16 |
|
|
|
П |
|
105 |
14 |
20 |
|
|
||||||
|
Б |
|
85 |
11 |
|
|
16 |
|
|
|
Р |
|
125 |
5 |
21 |
|
|
||||||
|
В |
|
85 |
12 |
|
|
16 |
|
|
|
С |
|
125 |
6 |
21 |
|
|
||||||
|
Г |
|
85 |
13 |
|
|
17 |
|
|
|
Т |
|
125 |
7 |
21 |
|
|
||||||
|
Д |
|
85 |
14 |
|
|
17 |
|
|
|
У |
|
125 |
8 |
22 |
|
|
||||||
|
Е |
|
95 |
10 |
|
|
17 |
|
|
|
Ф |
|
125 |
9 |
22 |
|
|
||||||
|
Ж |
|
95 |
11 |
|
|
18 |
|
|
|
Х |
|
135 |
5 |
22 |
|
|
||||||
|
З |
|
95 |
12 |
|
|
18 |
|
|
|
Ц |
|
135 |
6 |
23 |
|
|
||||||
|
И |
|
95 |
13 |
|
|
18 |
|
|
|
Ч |
|
135 |
7 |
23 |
|
|
||||||
|
К |
|
95 |
14 |
|
|
19 |
|
|
|
Ш |
|
135 |
8 |
23 |
|
|
||||||
|
Л |
|
105 |
10 |
|
|
19 |
|
|
|
Щ |
|
135 |
9 |
24 |
|
|
||||||
|
М |
|
105 |
11 |
|
|
19 |
|
|
|
Э |
|
145 |
5 |
24 |
|
|
||||||
|
Н |
|
105 |
12 |
|
|
20 |
|
|
|
Ю |
|
145 |
6 |
24 |
|
|
||||||
|
О |
|
105 |
13 |
|
|
20 |
|
|
|
Я |
|
145 |
7 |
25 |
|
|
||||||
8
3. Определить напряжения смятия σсм у соединения призматической шпонкой, передающей вращающий момент T =100 Н м, если диаметр вала d , длина шпонки l , ширина b , высота площадки смятия K =h −t1 . Шпонка исполнения A .
F
t1 h
d
T
Вариант |
d ,мм |
l , мм |
b , мм |
K , мм |
Вариант |
d , мм |
l , мм |
b , мм |
K , мм |
А |
12 |
10 |
5 |
2,3 |
П |
26 |
18 |
7 |
3 |
Б |
13 |
10 |
5 |
2,3 |
Р |
27 |
20 |
7 |
3 |
В |
14 |
10 |
5 |
2,3 |
С |
28 |
20 |
7 |
3 |
Г |
15 |
10 |
5 |
2,3 |
Т |
29 |
20 |
7 |
3 |
Д |
16 |
10 |
5 |
2,3 |
У |
30 |
20 |
7 |
3 |
Е |
17 |
10 |
5 |
2,3 |
Ф |
31 |
20 |
7 |
3,5 |
Ж |
18 |
10 |
6 |
2,6 |
Х |
32 |
20 |
7 |
3,5 |
З |
19 |
14 |
6 |
2,6 |
Ц |
33 |
30 |
7 |
3,5 |
И |
20 |
14 |
6 |
2,6 |
Ч |
34 |
30 |
7 |
3,5 |
К |
21 |
14 |
6 |
2,6 |
Ш |
35 |
30 |
10 |
3,5 |
Л |
22 |
14 |
6 |
2,6 |
Щ |
36 |
30 |
10 |
3,5 |
М |
23 |
18 |
7 |
3 |
Э |
37 |
30 |
10 |
3,5 |
Н |
24 |
18 |
7 |
3 |
Ю |
38 |
30 |
10 |
3,5 |
О |
25 |
18 |
7 |
3 |
Я |
39 |
40 |
10 |
3,6 |
9
4. Из расчета заклепок на срез определить диаметр d0 поставленной
заклепки, если известна нагрузка F , число заклепок z и допускаемое напряжение [τср]
|
|
F |
|
δ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Вариант |
z |
F , кН |
[τср], МПа |
Вариант |
z |
|
F , кН |
[τср], МПа |
|||||
А |
4 |
21 |
100 |
|
|
П |
6 |
|
25 |
180 |
|||
Б |
6 |
21 |
100 |
|
|
Р |
8 |
|
16 |
100 |
|||
В |
8 |
21 |
100 |
|
|
С |
10 |
|
16 |
100 |
|||
Г |
4 |
22 |
120 |
|
|
Т |
8 |
|
16 |
100 |
|||
Д |
8 |
22 |
120 |
|
|
У |
10 |
|
17 |
120 |
|||
Е |
6 |
22 |
120 |
|
|
Ф |
8 |
|
17 |
120 |
|||
Ж |
2 |
23 |
150 |
|
|
Х |
12 |
|
17 |
120 |
|||
З |
8 |
23 |
150 |
|
|
Ц |
12 |
|
18 |
150 |
|||
И |
6 |
23 |
150 |
|
|
Ч |
10 |
|
18 |
150 |
|||
К |
8 |
24 |
160 |
|
|
Ш |
8 |
|
18 |
150 |
|||
Л |
6 |
24 |
160 |
|
|
Щ |
12 |
|
19 |
160 |
|||
М |
4 |
24 |
160 |
|
|
Э |
14 |
|
19 |
160 |
|||
Н |
10 |
25 |
180 |
|
|
Ю |
10 |
|
19 |
160 |
|||
О |
5 |
25 |
180 |
|
|
Я |
14 |
|
20 |
180 |
|||
5. Определить максимальное |
напряжение растяжения |
σр в склепанных |
листах толщиной δ=10 мм, |
растягиваемых силами |
F =280кН . Шаг |
заклепок p =73 мм, диаметр отверстий под заклепки d0 =23 мм и их число z =4 .
6. Определить напряжения смятия σсм в клепаном соединении, если известна нагрузка F =30кН , диаметр поставленной заклепки d0 =6,5 мм, толщина листов δ=3 мм и число заклепок z =3.
10