Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Критерии работоспособности. расчет напряженийСтр 1 из 7Следующая ⇒
СБОРНИК ЗАДАЧ по дисциплине «Детали машин» для студентов механических специальностей ЧАСТЬ I Утверждено На заседании кафедры ОКММ Протокол № 10 от 18.06.02 Краматорск 2002 УДК 621.81 Сборник задач по дисциплине «Детали машин» для студентов механических специальностей. Часть 1/Карнаух С.Г., Шишлаков П.В., Чумаченко А.В. – Краматорск: ДГМА, 2002. - 80 с.
В сборник включены задачи по расчетам рабочих и допускаемых напряжений, механических передач: прямозубых цилиндрических, косозубых цилиндрических и шевронных, прямозубых конических, червячных, ременных и цепных.
Составители: С.Г. Карнаух, доц., А.В. Чумаченко, ст. препод. П.В. Шишлаков, доц.,
СОДЕРЖАНИЕ С.
1 критерии работоспособности. расчет напряжений.. 4 2 Расчет допускаемых напряжений при статической нагрузке 9 3 Связь характеристик цикла с пределом выносливости.. 16 4 Общие характеристики передач.. 17 5 Основные параметры зацепления колес с эвольвентными зубьями…………………………………………………………………………………………22 6 Передачи прямозубыми цилиндрическими колесами.. 25 6.1 Размерные характеристики передач. 25 6.2 Силы в зацеплении прямозубых цилиндрических колес. 27 6.3 Расчеты усталостной контактной и изгибной прочности зубьев колес ………………………………….............………………………………………...29 7 Передачи косозубыми цилиндрическими колесами.. 36 7.1 Размерные характеристики передач косозубыми цилиндрическими колесами 36 7.2 Силы в зацеплении косозубых цилиндрических колес. 39 7.3 Расчет на прочность передач косозубыми и шевронными цилиндрическими колесами 42 8 Конические прямозубые передачи.. 46 8.1 Геометрия и кинематика. 46 8.2 Силы в зацеплении конических прямозубых колес. 49 8.3 Расчет усталостной контактной и изгибной прочности зубьев конического колеса 51 9 Червячные передачи.. 55 9.1 Размерные характеристики червячных передач. 55 9.2 Кинематические характеристики. . 56 9.3 Силы в зацеплении. . 58 9.4 КПД червячной передачи. . 61 9.5 Расчет червячных передач на прочность и теплостойкость. . 63 10 Ременные передачи.. 66 10.1 Коэффициент скольжения. 66 10.2 Коэффициент тяги. . 67 10.3 Расчет плоскоременной передачи. . 69 10.4 Расчеты клиноременной и поликлиновой передач. 73 11 Цепные передачи.. 76
Связь характеристик цикла с пределом выносливости
Задача 3.1 Крышка гидроцилиндра крепится к корпусу болтами с внутренним диаметром резьбы (диаметром «живого сечения») . Затяжка болта создает в его теле осевую силу . Рабочий диаметр цилиндра . Давление в цилиндре колеблется от до (см. рис.1.1). Определить характеристики цикла перемены напряжений в теле болта. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 3.1. Таблица 3.1
Задача 3.2 В опасном сечении вала косозубого цилиндрического редуктора, выполненного из стали 45 нормализованной, действуют изменяющиеся по симметричному циклу напряжения изгиба и не изменяющиеся во времени (статические) напряжения растяжения . Пределы выносливости материала: при симметричном цикле перемены напряжений - 270 МПа и при отнулевом цикле перемены нормальных напряжений - 432 МПа. Рассчитайте предел выносливости материала при указанных выше условиях. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 3.2. Таблица 3.2
Задача 3.3 На вращающуюся ось диаметром действуют силы: радиальная и осевая , приложенные посередине оси между опорами. Расстояние между опорами . Определите характеристики цикла перемены напряжений в срединном (опасном) сечении оси. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 3.3. Таблица 3.3
Передачи прямозубыми цилиндрическими колесами Передачи косозубыми цилиндрическими колесами Конические прямозубые передачи Геометрия и кинематика Задача 8.1 У пары прямозубых конических колес внешний (торцовый) модуль зацепления , число зубьев шестерни , число зубьев колеса . Рассчитайте внешнее конусное расстояние передачи. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл.8.1. Таблица 8.1
Задача 8.2 Для пары прямозубых колес известны: внешнее конусное расстояние , передаточное число . Приняв коэффициент ширины зубчатого венца , рассчитать средние диаметры шестерни и колеса. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 8.2. Таблица 8.2
Задача 8.3 Внешние делительные диаметры зубчатых колес конической прямозубой передачи: шестерни - , колеса - . Рассчитать средние делительные диаметры колес и среднее конусное расстояние передачи, приняв коэффициент ширины зубчатого венца . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 8.3. Таблица 8.3
Задача 8.4 Из расчета зубчатой конической передачи на прочность был найден средний модуль и длина зуба . Чему равен внешний (торцовый) модуль, если число зубьев передачи и ? Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 8.5. Таблица 8.4
Задача 8.5 Рассчитайте размеры заготовок под нарезку пары прямозубых конических колес (максимальный диаметр), если внешний (торцовый) модуль , а числа зубьев: шестерни - , колеса - .Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 8.5. Таблица 8.5
Задача 8.6 В конической паре с межосевым углом 900 передаточное число , а конусное расстояние из расчета на контактную прочность должно составлять не менее . Вычислить торцовый модуль и наружный диаметр шестерни. Число зубьев , высота головки зуба на торце равна торцовому модулю. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 8.6. Таблица 8.6
Задача 8.7 В конической паре с межосевым углом 900 передаточное число , а средний модуль из расчета зубьев на изгиб должен составлять при длине зуба . Вычислить торцовый модуль и наружный диаметр шестерни. Число зубьев шестерни , высота головки на торце равна торцовому модулю. Коэффициент ширины зубчатого венца . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 8.7. Таблица 8.7
Червячные передачи Силы в зацеплении
Задача 9.9 Вращающий момент на колесе червячной передачи , межосевое расстояние пары , коэффициент смещения исходного контура колеса , число зубьев колеса , коэффициент диаметра червяка и передаточное число . Приняв коэффициент трения равным , рассчитать силы в зацеплении. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 9.9. Таблица 9.9
Задача 9.10 Контактная выносливость зуба червячного колеса позволяет нагружать его нормальной силой . Может ли червячная пара передать мощность при частоте вращения колеса , если межосевое расстояние равно , а модуль зацепления при коэффициенте диаметра ? Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 9.10. Таблица 9.10
Задача 9.11 Рассчитать силы в зацеплении червячной передачи, если мощность на валу червяка при его угловой скорости , модуле зацепления , коэффициенте диаметра червяка и числе заходов . При расчете принять коэффициент трения в зацеплении равным . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 9.11. Таблица 9.11
Задача 9.12 Червяк по жесткости допускает поперечную силу (геометрическая сумма окружной и радиальной сил). Каким вращающим моментом может быть нагружен червяк, если межосевое расстояние равно , передаточное число , коэффициент диаметра червяка и число заходов нарезки червяка ? Коэффициент трения в зацеплении принять равным . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 9.12. Таблица 9.12
КПД червячной передачи Задача 9.13 Известны параметры червячной передачи: делительный диаметр червяка , передаточное число , делительный диаметр колеса . Рассчитайте мощность на червяке, если мощность на червячном колесе и коэффициент трения в зацеплении . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 9.13. Таблица 9.13
Задача 9.14 Вращающий момент на червяке червячной передачи . Параметры червячной пары: межосевое расстояние , передаточное число , делительный диаметр колеса . Приняв коэффициент трения в зацеплении , рассчитайте вращающий момент на колесе. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 9.14. Таблица 9.14
Задача 9.15 Червяк червячной передачи вращается с частотой и нагружается полезной (окружной) силой . Параметры червячной пары: межосевое расстояние , модуль зацепления , коэффициент диаметра червяка , число заходов нарезки червяка . Приняв коэффициент трения в зацеплении , рассчитайте мощность на червяке и червячном колесе. Варианты значений переменных данных представлены в табл. 9.15. Таблица 9.15
Задача 9.16 Рассчитайте суммарную поперечную нагрузку на червяк (геометрическая сумма окружной и радиальной сил), если вращающий момент на колесе , передаточное число , КПД червячной пары , делительные диаметры червяка и колеса - , . Варианты значений переменных данных представлены в табл. 9.16. Таблица 9.16
Ременные передачи Коэффициент скольжения
Задача 10.1 Фактическое передаточное число ременной передачи составляет , диаметры ведущего и ведомого шкивов соответственно равны и . Рассчитать коэффициент упругого скольжения и частоту вращения ведущего шкива, если частота вращения ведомого - . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.1. Таблица 10.1
Задача 10.2 Диаметры ведущего и ведомого шкива соответственно равны и . Коэффициент упругого скольжения . Рассчитать передаточное число и частоту вращения ведущего шкива . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.2. Таблица 10.2
Задача 10.3 В ременной передаче известен диаметр ведущего шкива , частота его вращения , передаточное число и коэффициент упругого скольжения . Рассчитать диаметр ведомого шкива и частоту его вращения. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.3. Таблица 10.3
Задача 10.4 Диаметры ведущего и ведомого шкивов ременной передачи соответственно равны и , а их частоты вращения и . Рассчитать коэффициент упругого скольжения. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.4. Таблица 10.4
Коэффициент тяги
Задача 10.5 Рассчитать коэффициент тяги плоскоременной передачи, передающей мощность , при частоте вращения ведущего шкива и диаметре . В передаче использован плоский ремень шириной и толщиной . Напряжения от предварительного натяжения ремня . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.5. Таблица 10.5
Задача 10.6 Натяжение ветвей ремня в работающей ременной передаче: ведущей - , ведомой - . Рассчитать коэффициент тяги. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.6. Таблица 10.6
Задача 10.7 Ведущий шкив ременной передачи диаметром нагружается вращающим моментом . Коэффициент тяги передачи . Рассчитать натяжение ветвей ремня. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.7. Таблица 10.7
Задача 10.8 Диаметр ведущего шкива ременной передачи , ее фактическое передаточное число , коэффициент упругого скольжения , коэффициент тяги , усилие предварительного натяжения ветви . Рассчитать вращающий момент на валу ведомого шкива. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 10.8. Таблица 10.8
Цепные передачи
Задача 11.1 Проверить приводную роликовую цепь из условия износостойкости шарнира цепи, если на передачу действует вращающий момент , число зубьев ведущей звездочки , интенсивность нагружения характеризуется коэффициентом , внешняя динамика передачи характеризуется коэффициентом . Допустимое удельное давление в шарнире цепи . Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл.11.1. Таблица 11.1
Примечание. В расчете использовать справочные данные табл. 11.2. Таблица 11.2 - Параметры приводных роликовых цепей по ГОСТ 13568-75
Задача 11.2 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-17; Просмотров: 386; Нарушение авторского права страницы