Задачи для отработки практической части темы

Задача 1. Выполнить проектный расчет вала по конструкции, аналогичной изображенному на рис. 10. Исходные данные: крутящий момент Т = 135,57 Нм; допускаемое касательное напряжение []=20 МПа.

Задача 2. Выполнить проверочный расчет вала (рис.10): Т = 645 Нм,

n = 200 мин^-1 , ширина шестерни – 100 мм, ее диаметр d₁ = 200 мм (z = 40,

m = 5),  = 8^; на выходном конце вала установлена упругая пальцевая муфта; материал вала - сталь 45, улучшенная, _в = 750 МПа, _T = 450 МПа. Срок службы длительный, нагрузка близка к постоянной, допускается двухкратная кратковременная перегрузка. Размеры вала: диаметр в месте посадки шестерни

1,3 - подшипники; 2 - шестерня; 4 - полумуфта.

Рис. 10. Конструкция вала

d _ш = 65 мм; диаметр в месте посадки подшипников d _п = d _ш – 5 = 60 мм; диаметр в месте посадки муфты d _м = d _п – 5 =55 мм; l = 160 мм; а = b = 80 мм ; с = 170 мм; D = 140 мм.

Задача 3. Подобрать подшипники для вала редуктора (см. рис.10), используя данные предыдущей задачи. Известны: ресурс подшипников L_h= 20000 ч., температура подшипника t  100 C.

Задача 4. Выбрать муфту для соединения вала ротора электродвигателя и ведущего вала редуктора. Известна величина крутящего момента на валу ротора электродвигателя: Т₁ = 125 Н м, угловая скорость вала  = 100 с^-1, диаметр ротора может быть 42 или 48 мм. Муфта является узлом привода ленточного конвейера.

Типовое контрольное задание

Провести уточненный расчет вала (см. рис.11) и его опор (подшипников качения). Из силового и проектного расчетов, а также эскизной компоновки вала имеем крутящий момент Т = 125 Н м; силы: F_t = 3750 Н, F_r = 1400 Н, F_a = 830 Н; диаметры: под полумуфту d _м = 32 мм, под подшипники d _п = 40 мм, делительный диаметр шестерни, выполненной заодно с валом d ₁ = 66,7 мм; длина = 82 мм. Ресурс подшипников L_h= 20000 ч., температура подшипника

t  100 C.

Рис.11

7. Вопросы для подготовки к экзамену

1. Какие виды изделий изготавливают на промышленных предприятиях?

2. Чем отличается деталь от сборочной единицы?

3. Основные требования к деталям машин. Критерии работоспособности и расчета деталей машин.

4. Надежность деталей машин, выбор материала.

5. Соединения деталей машин. Классификация и примеры.

6. Неразъемные соединения деталей машин. Заклепочные соединения, расчеты.

7. Сварные соединения деталей машин, типы сварных швов, расчеты.

8. Соединения деталей с натягом. Особенности расчетов цилиндрических соединений.

9. Резьбовые соединения, их виды, особенности расчета. Трение в винтовой паре.

10. Резьбовые соединения. Расчеты на прочность элементов резьбы.

11. Шпоночные соединения. Виды шпонок и особенности расчетов.

12. Шлицевые соединения. Способы центрирования деталей, особенности расчетов.

13. Механические передачи. Классификация, основные параметры.

14. Зубчатые передачи. Классификация, основные параметры.

15. Контактные напряжения и прочность зубчатых передач.

16. Расчеты прямозубых цилиндрических передач на прочность по контактным напряжениям.

17. Расчеты прочности зубьев цилиндрических передач по напряжениям изгиба.

18. Расчеты косозубых и шевронных цилиндрических передач.

19. Конические зубчатые передачи. Применение, параметры, особенности расчета.

20. Червячные передачи. Классификация, кинематика. Особенности расчета.

21. Червячные передачи. Геометрические параметры и способы изготовления деталей передачи.

22. Критерии работоспособности и расчета цилиндрических зубчатых передач.

23. Выбор передаточного отношения одно- и многоступенчатых зубчатых передач.

24. Коэффициент полезного действия, охлаждение и смазка зубчатых передач.

25. Допускаемые напряжения при расчете на усталость зубчатых передач.

26. Материалы и термическая обработка зубчатых колес (критерии выбора).

27. Ременные передачи. Устройство. Принцип действия. Классификация.

28. Кинематические характеристики ременных передач. Основы расчета.

29. Силовой расчет ременных передач. Формулы Л. Эйлера.

30. Ременные передачи. Виды напряжений в ремне, их влияние на тяговую способность передачи.

31. Скольжение в ременной передачи на холостом ходу и при работе под нагрузкой.

32. Расчет плоскоременных передач. Допускаемые напряжения в ремне.

33. Цепные передачи. Принцип действия и основные характеристики.

34. Расчет цепной передачи.

35. Передача винт-гайка. Основные характеристики.

36. Расчет резьбы передачи винт-гайка.

37. Валы и оси. Классификация и конструктивные особенности.

38. Расчеты валов. Содержание проектного (предварительного) расчета валов.

39. Проверочный расчет валов на усталость.

40. Опоры валов. Подшипники. Классификация. Конструкция подшипников скольжения.

41. Подшипники скольжения. Виды трения. Особенности смазки.

42. Виды разрушения подшипников скольжения.

43. Особенности работы подшипников скольжения в режиме жидкостного трения.

44. Подшипники качения. Классификация. Влияние условий работы на работоспособность подшипника.

45. Особенности влияния кинематики подшипников качения на их работоспособность.

46. Контактные напряжения в подшипниках качения.

47. Практический расчет (подбор) подшипников качения.

48. Выбор подшипников качения по динамической грузоподъемности.

49. Проверка и подбор подшипников качения по статической грузоподъемности.

50. Муфты. Назначение и классификация.

51. Муфты глухие. Конструкция и расчеты.

52. Муфты компенсирующие, жесткие. Конструкция и расчеты.

53. Муфты упругие. Конструкция и расчеты.

54. Муфты управляемые или сцепные. Классификация и конструкция.