Задачи для контрольной работы 3

 

Задача 121. Полоса толщиной s приварена к косынке лобовым и двумя фланговыми швами, высота катета К которых равна толщине полосы s (рис. 38). На сварное соединение действует растягивающая статическая нагрузка F. Материал полосы — сталь СтЗ, допускаемое напряжение на растяжение [σ]_p= 160 МПа. Определить ширину полосы b и длину фланговых швов l ф. Сварка электродуговая ручная. Данные своего варианта принять по табл. 7.

 

 

Задача 122. Подобрать прессовую посадку, обеспечивающую соединение зубчатого колеса с валом (рис. 39, шпонку не учитывать). Соединение нагру­жено вращающим моментом Т и осевой силой F_a. Диаметр d и длина / поса­дочной поверхности, условный наружный диаметр ступицы d₂, вал сплошной (d1=0). Материал зубчатого колеса и пала — сталь 45 нормализованная (σ _т = 290 МПа). Сборка прессованием. Коэффициент запаса сцепления К=1,5, ко­эффициент трения f=0,08. Данные своего варианта принять по табл. 8.

Задача 123. Зубчатое колесо привода ручной лебедки прикреплено к фланцу барабана болтами с резьбой Md, поставленными в отверстия с зазо­ром (рис. 40). Диаметр окружности, на которой расположены болты, D₀. Передаваемый вращающий момент Т. Коэффициент трения на стыке колеса о барабаном f=0,2. Коэффициент запаса по сдвигу деталей K=2. Материал болтов класса прочности 4.6. Затяжка болтов неконтролируемая. Нагрузка постоянная. Определить требуемое число болтов. Данные своего варианта принять по табл. 9.

 

 

Задача 124. Фланцевая муфта МФО (рис. 41) передает вращающий мо­мент Т. Число болтов, соединяющих стальные фланцы полумуфт, z. Диаметр окружности, на которой расположены болты, D_e. Коэффициент трения на сты­ке полумуфт f=0,2. Коэффициент запаса по сдвигу полумуфт К=2. Материал болтов класса прочности 3.6. Затяжка болтов неконтролируемая. Нагрузка по­стоянная. Определить диаметр болтов, поставленных с зазором. Данные своего варианта принять по табл. 10.

 

Задача 125. Две зубчатые полумуфты соединяются болтами, установлен­ными с зазором (рис. 42). Число болтов z₁. Передаваемый вращающий мо­мент Т. Диаметр окружности расположения болтов D₀. Коэффициент трения на стыке полу муфт f=0,16. Коэффициент запаса по сдвигу полумуфт K=1,8. Материал болтов класса прочности 4.6. Затяжка болтов неконтролируемая. На­грузка постоянная. Определить: 1) диаметр болтов, поставленных с зазором; 2) требуемое число болтов z₂ при замене их болтами, установленными без за­зора без изменения диаметра отверстий под болты. Данные своего варианта принять по табл. 11.

 

 

Задача 126. Для клеммового соединения с разъемной ступицей (рис. 43) определить допускаемое значение силы [F], приложенной к рычагу, по следу­ющим данным: диаметр вала d, плечо рычага l, коэффициент трения между ступицей рычага и валом f=0,16, число болтов z=2, резьба Md Материал бол­тов класса прочности 4.6. Затяжка болтов неконтролируемая. Нагрузка посто­янная. Момент сил трения, вызванный затяжкой болтов, принять на 25% боль­ше момента, вызванного силой [F], приложенной к рычагу. Данные своего ва­рианта принять по табл. 12.

Задача 127. Для клеммового соединения с разрезной ступицей (рис. 44) определить необходимый диаметр болтов по следующим данным: диаметр ва­ла d, плечо рычага l, размер a=d, коэффициент трения между ступицей рычага и валом f=016, число болтов z=2. Материал болтов класса прочности 5.6. Затяжка болтов неконтролируемая. Нагрузка постоянная. Момент сил трения, вызванный затяжкой болтов, принять на 20% больше момента, вызванного си­лой F, приложенной к рычагу. Данные своего варианта принять по табл. 13.

 

Задача 128. Определить основные размеры винта и гайки домкрата (рис. 45) грузоподъемностью F. Винт изготовлен из нормализованной стали 45, гайка —из бронзы БрАЖ9-4. Резьба трапецеидальная, однозаходная с коэффи­циентом рабочей высоты профиля ξ=0,5. Гайка цельная с коэффициентом вы­соты ψ_н=2. Данные своего варианта принять по табл. 14.

 

Задача 129. Подобрать призматическую шпонку со скругленными торцами, с помощью которой стальное зубчатое колесо передает вращающий момент Т валу диаметром d (рис. 46), и определить длину ступицы Lст ко­леса из условия прочности шпоночного соеди­нения на смятие. Соединение неподвижное. Данные своего варианта принять по табл. 15.

Задача 130. Подобрать сегментную шпонку, с помощью которой стальное зубчатое колесо передает вращающий момент Т валу диаметром d (рис. 47). Проверить шпонку на срез, а соединение — на смятие. Данные своего варианта принять по табл. 16.

 

Задача 131. Определить основные размеры открытой цилиндрической пря­мозубой передачи привода конвейера (рис. 48), если мощность на валу ше­стерни ω ₁ и угловая скорость вала иц. Передаточное число передачи и. Пере­дача нереверсивная. Срок службы не ограничен. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 17.

Задача 132. Определить основные раз­меры открытой цилиндрической косозубой передачи привода конвейера (рис. 49), ес­ли мощность на валу шестерни N1 и угло­вая скорость вала ω ₁ Передаточное число передачи и. Передача нереверсивная. Срок службы не ограничен. Нагрузка постоянная. Данные, своего варианта принять по табл. 18

 

Задача 133. Определить основные размеры открытой. цилиндрической шев­ронной передачи привода ленточного транспортера (рис. 50), если мощность на валу шестерни N₁ и угловая скорость вала ω ₁. Передаточное число передачи и. Передача нереверсивная. Срок службы не ограничен. Данные своего варианта принять по табл. 19.

 

 

Задача 134. Определить основные размеры открытой конической прямозу­бой передачи винтового транспортера (рис. 51), если мощность на валу ше­стерни N₁ и угловая скорость вала ω ₁. Передаточное число передачи и. Пере­дача нереверсивная. Срок службы не ограничен. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 20.

 

Задача 135. Определить основные размеры прямозубой передачи односту­пенчатого цилиндрического редуктора привода конвейера (рис. 52) и прове­рить передачу на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев (по контактным напряжениям), если мощность на ведущем валу редуктора N₁ и уг­ловая скорость вала ω ₁. Передаточное число редуктора и. Редуктор предназна­чен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 21.

Задача 136. Определить основные размеры косозубой передачи одноступен­чатого цилиндрического редуктора привода винтового транспортера (рис. 51) и проверить передачу на контактную выносливость рабочих поверхностей зубь­ев (по контактным напряжениям), если мощность на ведущем валу редукто­ра N₁ и угловая скорость вала ω _1. Передаточное число редуктора и. Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка по­стоянная. Данные своего варианта принять по табл. 22.

Задача 137. Определить основные размеры шевронной передачи односту­пенчатого цилиндрического редуктора привода конвейера (рис. 53) и проверить передачу на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев (по кон­тактным напряжениям), если мощность на ведущем валу редуктора N₁ и уг­ловая скорость вала ω _1. Передаточное число редуктора и. Редуктор предназна­чен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 23.

Задача 138. Определить основные размеры конической прямозубой пере­дачи редуктора привода ленточного транспортера (рис. 54) и проверить пере­дачу на, контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев (по. контакт­ным напряжениям), если мощность на ведущем валу редуктора N₁ и угловая скорость вала ω _1. Передаточное число редуктора и. Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 24.

Задача 139. Определить основные размеры червяка и червячного колеса одноступенчатого редуктора привода ленточного транспортера (см. рис. 50) • и проверить зубья червячного колеса на контактную выносливость (по контакт­ным напряжениям). Мощность на валу червяка N₁ и угловая скорость вала ω ₁. Передаточное число редуктора и. Червяк выполнен из закаленной стали 40Х с твердостью рабочих поверхностей более HRC 45. Венец червячного колеса из бронзы БрАЖ9-4 (отливка в землю). Редуктор предназначен для длитель­ной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего ва­рианта принять по табл. 25.

 

Задача 140. Определить из расчета на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев мощность N₁, которую может передать прямозубая передача одноступенчатого цилиндрического редуктора привода конвейера (см рис. 52), и проверить зубья на выносливость при изгибе, если известно меж осевое расстояние передачи а_и-, передаточное число и и угловая скорость вал шестерни ω _1. Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 26.

 

Задача 141. Определить из расчета на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев мощность N₁, которую может передать косозубая передача одноступенчатого цилиндрического редуктора привода винтового транспортера (см. рис. 51), и проверить зубья на выносливость при изгибе, если известны: нормальный модуль зубьев т_п; число зубьев шестерни z₁ и колеса Z2; угловая скорость вала шестерни ω _1.. Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта при­нять по табл. 27.

Задача 142. Определить из расчета на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев мощность N₁, которую может передать шевронная переда­ча одноступенчатого цилиндрического редуктора привода конвейера (см. рис.53), и проверить зубья на выносливость при изгибе, если известны: межосевое рас­стояние a_w, передаточное число и, угловая скорость вала шестерни ω _1.. Редук­тор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 28.

Задача 143. Определить из расчета на контактную выносливость рабочих поверхностей зубьев мощность N₁, которую может передать коническая прямозубая передача редуктора привода ленточного транспортера (см. рис. 54), и проверить зубья на выносливость при изгибе, если известны: внешний дели­тельный диаметр колеса d_e2, передаточное число и, угловая скорость вала ше­стерни ω ₁. Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл. 29.

 

Задача 144. Определить из расчета на контактную выносливость зубьев червячного колеса мощность N₁, которую может передать червячный редуктор привода ленточного транспортера (см. рис. 50), и проверить зубья червячного колеса на выносливость при изгибе, если известны: межосевое расстояние a_w, передаточное число и, угловая скорость вала червяка ω ₁. Червяк выполнен из закаленной стали 38ХГН с твердостью рабочих поверхностей HRC 45... 55. Венец червячного колеса из бронзы БрАЖ9-4 (отливка в землю). Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка по­стоянная. Данные своего варианта принять по табл. 30.

Задача 145. Рассчитать открытую передачу плоским резинотканевым рем­нем от электродвигателя к редуктору привода автоматической линии (см. рис. 48). Мощность электродвигателя N₁ угловая скорость вала электродви­гателя ω ₁ и ведомого шкива ω _г. Работа двухсменная. Угол наклона линии цент­ров к горизонту θ = 65°. Данные своего варианта принять по табл. 31. Недо­стающие данные принять самостоятельно.

Задача 146. Определить, какую наибольшую мощность N можно передать плоским резинотканевым ремнем открытой передачи (см. рис. 52), если диа­метр малого шкива Di=200 мм, угловая скорость его ω ₁ передаточное отноше­ние i, ширина ремня b. Работа двухсменная. Передача горизонтальная. Данные своего варианта принять по табл. 32. Недостающие данные принять самостоя­тельно.

Задача 147. Рассчитать клиноременную передачу от электродвигателя к ре­дуктору привода конвейера (см. рис. 49). Мощность электродвигателя N₁, угло­вая скорость ω ₁. Передаточное отношение i. Работа двухсменная. Данные свое­го варианта принять по табл. 33. Недостающие данные принять самостоя­тельно.

Задача 148. Определить, какую наибольшую мощность N₁ можно передать клиноременной передачей заданного сечения ремня (см. рис. 53), если угловая скорость ведущего шкива ω _1, а ведомого — ω ₂. Число ремней z. Работа одно­сменная. Данные своего варианта принять по табл. 34. Недостающие данные принять самостоятельно.

Задача 149. Рассчитать передачу однорядной роликовой цепью от редукто­ра к ленточному транспортеру (см. рис. 54). Тяговое усилие ленты F, скорость ленты v, диаметр барабана D. Передаточное отношение i Межосевое расстоя­ние а=30р. Работа двухсменная. Нагрузка спокойная. Смазка цепи непрерыв­ная. Передача горизонтальная. Регулирование натяжения цепи производится на­жимным роликом. Данные своего варианта принять по табл. 35. Недостающие данные принять самостоятельно.

Задача 150. Подобрать приводную зубчатую цепь передачи от электро­двигателя к редуктору привода конвейера (рис. 55). Мощность на ведущей звездочке N₁. Угловая скорость ведущей звездочки ω _1, ведомой — ω ₂. Межосе­вое расстояние а=40р. Передача горизонтальная. Работа односменная. Нагруз­ка спокойная. Смазка цепи периодическая. Цепь нерегулируемая. Данные своего варианта принять по табл. 36.

Задача 151. Определить наибольшую радиальную нагрузку на подшипник скольжения (рис. 56) и проверить его на нагрев и отсутствие заедания. Вкла­дыш подшипника выполнен избронзы БрАЖ9-4.Материал вала — закаленная сталь 45. Диаметр шипа d. Угловая скорость вала ω. Данные своего варианта принять по табл. 37.

Задача 152. Определить максимально допустимую угловую скорость ω из условия нагрева и отсутствия заедания подшипника скольжения (рис. 56). Ма­териал вкладыша — бронза БрОЦС6-6-3. Материал вала — закаленная сталь 45. Диаметр шипа d. Предельная радиальная нагрузка на подшипник R. Данные своего варианта принять по табл. 38.

Задача 153. По данным, полученным при расчете прямозубой передачи ци­линдрического редуктора, получена окружная сила F_t. Радиальная сила F_r =0,364F _t. Подобрать по ГОСТу шарикоподшипники радиальные однорядные для ведущего вала редуктора (рис. 57), диаметр цапф которого d, а частота вращения n=720 об/мин. Расстояние a=1,6d. Требуемая долговечность под­шипников Lh. Рабочая температура подшипников t<100^оС. Данные своего ва­рианта принять по табл. 39.

Задача 154. Ведущий вал цилиндрического прямозубого редуктора уста­новлен на шарикоподшипниках радиальных однорядных (рис. 57). Определить расчетную долговечность подшипников Lh, если радиальная нагрузка на них Rr=Rr1=Rr2, а частота вращения вала п об/мин. Рабочая температура под­шипников t < 100°С. Данные своего варианта принять по табл. 40.

Задача 155. По данным, полученным при расчете косозубой передачи ци­линдрического редуктора, получена окружная сила Ft. Вычислить радиальную силу F_t, приняв α = 20° и β=15° и осевую силу F_a. Подобрать по ГОСТу ша­рикоподшипники для ведущего вала редуктора (рис. 58), диаметр цапф кото­рого d, а частота вращения n ₁ = 960 об/мин. Диаметр делительной окружности шестерни d ₁ = 60 мм. Расстояние а=1,8d. Требуемая долговечность подшипни­ков Lh. Рабочая температура подшипников t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 41.

 

Задача 156. Ведущий вал цилиндрического косозубого редуктора установ­лен на шарикоподшипниках радиально-упорных (рис. 59). Определить расчет­ную долговечность L_h более нагруженного подшипника, если на зубчатое ко­лесо действуют силы: окружная F_t, радиальная F_r и осевая F_a. Диаметр. дели­тельной окружности шестерни d ₁ = 66 мм, размер l =70 мм. Частота вращения вала n ₁ = 1440 об/мин. Нагрузка на подшипник со значительными толчками. Ра­бочая температура подшипников t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 42.

Задача 157. По данным, полученным при расчете шевронной передачи ци­линдрического редуктора, получена окружная сила Ft. Вычислить радиальную силу F_T, приняв α = 20° и β =35°. Подобрать по ГОСТу роликоподшипники ра­диальные с короткими цилиндрическими роликами для ведущего вала редук­тора (рис. 60), диаметр цапф которого d, а частота вращения n₁=980 об/мин. Требуемая долговечность подшипников Lh. Расстояние a ₁ = l,7d. Рабочая температура подшипников t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 43.

Задача 158. По данным, полученным при расчете конической прямозубой передачи редуктора, получена окружная сила F_t1. Вычислить радиальную силу F_r1 и осевую силу F_a1, приняв угол δ = 27°. Средний делительный диаметр ше­стерни d ₁ =54 мм. Подобрать по ГОСТу роликоподшипники конические одно­рядные для ведущего вала редуктора (рис. 61), диаметр цапф которого d, а частота вращения n ₁ = 740 об/мин. Известны требуемая долговечность под­шипников L_h и расстояние с, l=1,Зс. Рабочая температура подшипников t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 44.

Задача 159. По данным, полученным при расчете червячной передачи ре­дуктора, получены: окружная сила F_tl, радиальная сила F_r1 и осевая сила F _a1. Делительный диаметр червяка d ₁ =76 мм. Подобрать по ГОСТу роликоподшип­ники конические однорядные для вала червяка (рис. 62), диаметр цапф кото­рого d, а частота вращения n ₁ = 1440об/мин. Известны требуемая долговеч­ность L_h и расстояние а₁ Нагрузка на подшипник с умеренными толчками. Рабочая температура подшипников t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 45.

Задача 160. Подобрать по ГОСТу шарикоподшипник упорный однорядный для пяты вертикально­го вала консольного настенного по­воротного крана (рис. 63), если из­вестно: частота вращения вала п, осевая нагрузка F_a, посадочный диа­метр d и требуемая долговечность Lh- Нагрузка с сильными ударами. Рабочая температура подшипника t<100°С. Данные своего варианта принять по табл. 46.

 

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ