Задачи для контрольной работы № 2
Задача 1. Рассчитать прямозубую передачу одноступенчатого цилиндрического редуктора привода конвейера, (рисунок 1), и проверить передачу на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев, если мощность на ведущем валу редуктора Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные своего варианта принять по таблице 2.
1 - ременная передача; 1 - редуктор;
2 - редуктор; 2 - открытая коническая передача;
3 – конвейер. 3 - винтовой транспортёр.
Рисунок 1 – Задачи: 1, 11, 12 Рисунок 2 – Задачи: 2, 10
Таблица 2
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 09 | 15 | 29 | 40 | 42 | 51 | 70 | 80 | 81 | 92 | |
| Р1, кВт | 5,5 | 3,5 | 6 | 4 | 4,8 | 6,5 | 7,5 | 7 | 6,8 | 6,2 |
| ω1, рад/с | 1052 | 87 | 90 | 70 | 80 | 95 | 110 | 100 | 96 | 92 |
| u | 2,5 | 3,15 | 4 | 5 | 4 | 2,5 | 3,15 | 2 | 5 | |
| Марка стали шестерни и колеса | 45 | 40Х | 40ХН | 40Х | 45 | 40Х | 45ХЦ | 45 | 40Х | 45 |
| Термообработка | Улучшение | |||||||||
Примечание. Рекомендуется НВ1 ≥ НВ2 + (20...30).
Задача 2. Рассчитать косозубую передачу одноступенчатого цилиндрического редуктора привода винтового транспортёра, (рисунок 2), и проверить передачу на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев, если мощность на ведущем валу редуктора Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные своего варианта принять по таблице 3.
|
|
|
Таблица 3
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 06 | 17 | 24 | 34 | 50 | 57 | 65 | 77 | 85 | 97 | |
| Р1, кВт | 8,8 | 11 | 10 | 12 | 9,6 | 12,5 | 7,2 | 8 | 11,5 | 9 |
| ω1,рад/с | 130 | 150 | 140 | 148 | 115 | 152 | 100 | 112 | 138 | 110 |
| u | 5 | 4 | 3,15 | 2,5 | 2 | 3,15 | 2 | 5 | 2,5 | 4 |
| Марка стали шестерни и колеса | 40Х | 40ХН | 35ХМ | 40ХН | 40ХН | 45ХЦ | 40ХН | 40Х | 45ХЦ | 35ХМ |
Примечание. Термообработка шестерни - улучшение и поверхностная закалка ТВЧ, колеса - улучшение.
Задача 3. Рассчитать шевронную передачу одноступенчатого цилиндрического редуктора привода конвейера, (рисунок 3), и проверить переда чу на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев, если мощность на ведущем валу редуктора Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные своего варианта принять по таблице 4.
|
|
|
Термообработка шестерни – улучшение + закалка ТВЧ, колеса – улучшение.
1 - клиноременная передача;
2 - редуктор;
3 – конвейер
Рисунок 3 – Задачи: 3,13,14
Таблица 4
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 10 | 11 | 28 | 36 | 47 | 55 | 63 | 73 | 89 | 91 | |
| Р1, кВт | 15 | 16 | 20 | 18 | 24 | 25 | 22 | 18 | 14 | 15 |
| ω1,рад/с | 180 | 200 | 256 | 210 | 270 | 294 | 260 | 285 | 170 | 190 |
| u | 5 | 4 | 3,15 | 2,5 | 2 | 2,5 | 3,15 | 5 | 4 | 2 |
| Марка стали шестерни и колеса | 40Х | 40ХН | 40ХН | 40Х | 45ХЦ | 45ХЦ | 45ХЦ | 40ХН | 40Х | 40Х |
Задача 4. Рассчитать коническую прямозубую передачу редуктора привода ленточного транспортёра, (рисунок 4), и проверить передачу на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев, если мощность на ведущем валу редуктора Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные для своего варианта принять по таблице 5.
1 - редуктор;
2 - цепная передача;
3 - ленточный транспортёр
|
|
|
Рисунок 4 – Задачи: 4, 18
Таблица 5
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 00 | 07 | 20 | 22 | 31 | 49 | 59 | 68 | 79 | 82 | |
| Р1, кВт | 5,5 | 5 | 6,5 | 4,8 | 6 | 7 | 5,4 | 5 | 5,8 | 4 |
| ω1,рад/с | 100 | 85 | 115 | 80 | 105 | 110 | 95 | 90 | 100 | 96 |
| u | 2 | 2,5 | 1,6 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 2 | 2 | 1,6 |
| Марка стали шестерни и колеса | 40Х | 45 | 40ХН | 40Х | 45 | 40Х | 35ХМ | 45 | 40Х | 45 |
| Термообработка | Улучшение | |||||||||
Примечание. Рекомендуется НВ1 ≥ НВ2 + (20...30).
Задача 5. Рассчитать коническую передачу с круговыми зубьями для редуктора привода ленточного транспортёра, (рисунок 5), и проверить передачу на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев, если мощность на ведущем валу редуктора Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные своего варианта принять по таблице 6.
Таблица 6
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||||
| 05 | 14 | 30 | 37 | 45 | 56 | 66 | 74 | 88 | 95 | |||
| Р1, кВт ω1,рад/с u Марка стали шестерни и колеса | 4 150 1,8 40Х | 5,5 153 2 40ХН | 7,5 153 2,15 35ХМ | 11 100 4,5 45ХЦ | 15,5 100 5 40ХН | 3 100 2,24 40Х | 4 76 2,5 45ХЦ | 5 102 2,8 40Х | 6 920 3,55 40ХН | 10 302 4 35ХМ | ||
| Термообработка | Улучшение поковки и закалка ТВЧ
| |||||||||||
1 - редуктор;
2 - цепная передача;
3 - ленточный транспортёр
Рисунок 5 – Задачи: 5,19
Задача 6. Рассчитать червячную передачу одноступенчатого редуктора с нижним расположением червяка, (рисунок 6), и проверить зубья червячного колеса на усталость по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. Мощность на валу червяка Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Червяк выполнен из закалённой стали 40Х с твёрдостью витков НRC>45. Венец червячного колеса--из бронзы. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные своего варианта принять по таблице 7.
1 - редуктор;
2 - ленточный транспортёр
Рисунок 6 - Задача 6
Таблица 7
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 02 | 18 | 21 | 32 | 43 | 52 | 61 | 76 | 84 | 96 | |
| Р1, кВт ω1,рад/с u | 2,1 152 20 | 1,8 144 25 | 1,6 138 20 | 2,2 150 16 | 3 96 25 | 2,5 110 16 | 3,2 148 20 | 3 136 16 | 3,2 100 16 | 4 120 20 |
Задача 7. Рассчитать червячную передачу одноступенчатого редуктора с верхним расположением червяка, (рисунок 7), и проверить зубья червячного колеса на усталость по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. Мощность на валу червяка Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Червяк выполнен из закалённой стали 40Х с твёрдостью витков НRC>45. Венец червячного колеса--из бронзы. Редуктор нереверсивный, предназначенный для длительной работы при постоянной нагрузке. Данные своего варианта принять по таблице 8.
Рисунок 7 - Задача 7
Таблица 8
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 01 | 16 | 27 | 33 | 48 | 58 | 67 | 75 | 87 | 99 | |
| Р1, кВт ω1,рад/с u | 7 298 14 | 5,5 153 12,5 | 6,5 146 16 | 5 159 18 | 4,5 152 14 | 4,8 138 16 | 3,5 100 18 | 3,8 103 20 | 8 302 20 | 6,5 298 25 |
Задача 8. Рассчитать открытую цилиндрическую прямозубую передачу привода конвейера, (рисунок 8). Если мощность на валу шестерни Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Нагрузка нереверсивная, постоянная при длительной работе передачи. Данные своего варианта принять по таблице 9.
Таблица 9
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 04 | 13 | 26 | 39 | 41 | 60 | 69 | 71 | 86 | 93 | |
| Р1, кВт ω1,рад/с u Марка стали шестерни и колеса | 6,5 35 3,15 35ХМ | 6 38 3 40ХН | 5 30 2,5 40Х | 4,5 28 2 40Х | 3,5 25 1,6 45 | 7 45 2,8 45ХЦ | 8 50 4 45ХЦ | 7,5 48 3,5 40Х | 4 22 2 45 | 5,5 25 2,5 40ХН |
| Термообработка | Улучшение | |||||||||
Задача 9. Рассчитать открытую цилиндрическую косозубую передачу привода конвейера, (рисунок 9). Если мощность на валу шестерни Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u. Нагрузка нереверсивная, постоянная при длительной работе передачи. Данные своего варианта принять по таблице 10.
Таблица 10
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 08 | 12 | 23 | 38 | 44 | 53 | 64 | 72 | 83 | 98 | |
| Р1, кВт ω1,рад/с u Марка стали шестерни и колеса | 10,5 41 4 45ХЦ | 10 35 3,6 40ХН | 9 30 3,15 40ХН | 8,5 28 1,8 40Х | 8 25 4,5 40Х | 7,5 25 2,8 40Х | 6,5 21 1,75 45ХЦ | 7 38 2,5 45ХЦ | 9,5 45 2 40ХН | 11 42 3,5 40ХН |
| Термообработка | Шестерни - улучшение и закалка ТВЧ, колеса - улучшение | |||||||||
Задача 10. Рассчитать открытую коническую прямозубую передачу винтового транспортёра, (рисунок 2). Если мощность на валу шестерни Р1 и угловая скорость вала ω1. Передаточное число редуктора u.
Нагрузка нереверсивная, близкая к постоянной при длительной работе передачи. Данные своего варианта принять по таблице 11.
1 - ременная передача; 1 - клиноременная переда;
2 - редуктор; 2 - редуктор;
3 - открытая прямозубая передача; 3 – открытая косозубая передача;
4 – конвейер. 4 – конвейер.
Рисунок 8 – Задачи: 8, 16, 17 Рисунок 9 – Задачи: 9, 15
Таблица 11
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 03 | 19 | 25 | 35 | 46 | 54 | 62 | 78 | 90 | 94 | |
| Р1, кВт ω1,рад/с u Марка стали шестерни и колеса | 3,8 36 2,2 45 | 4,5 40 2,5 40Х | 4,2 30 3 40Х | 3,5 25 2 35ХМ | 2,8 22 2,6 35ХМ | 2,5 34 1,8 45 | 5 45 2,8 40ХН | 5,2 50 3,5 45 | 4 42 2 45 | 5,5 35 2,4 45ХН |
| Термообработка | Улучшение | |||||||||
Задача 11. Рассчитать плоскоременную передачу от электродвигателя к редуктору привода конвейера, (рисунок 1). Мощность электродвигателя Р1 и угловая скорость вала ω1 и ведомого шкива ω2. Ремень кордошнуровой прорезиненный. Работа двухсменная. Угол наклона линии центров шкивов к горизонту 60˚. Данные своего варианта принять по таблице 12.
Таблица 12
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 08 | 13 | 23 | 33 | 49 | 50 | 69 | 73 | 82 | 95 | |
| Р1, кВт ω1,рад/с ω2,рад/с | 4 150 50 | 3 100 40 | 7,5 105 34 | 3 158 50 | 1,5 80 20 | 11 105 34 | 5,5 75 34 | 4 100 25 | 2,2 75 27 | 7,5 100 40 |
| Характер нагрузки | Спокойная | Умеренные колебания | Значительные колебания | |||||||
Задача 12. Определить, какую наибольшую мощность Р1 можно передать плоским кордошнуровым прорезиненным ремнём открытой передачи, (рисунок 1). Если диаметр малого шкива d1 =200мм, угловая скорость вала ω1 передаточное число u, ширина ремня b. Работа двухсменная. Передача горизонтальная. Данные своего варианта принять по таблице13.
Таблица 13
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 04 | 09 | 12 | 24 | 32 | 42 | 54 | 70 | 72 | 89 | |
| ω1,рад/с u b,мм | 150 5 30 | 105 3 40 | 100 4 50 | 80 2 30 | 108 4 50 | 75 3 40 | 158 3,5 63 | 90 2,5 30 | 120 4 40 | 96 3 50 |
| Характер нагрузки | Умеренные колебания | Значительные колебания | Спокойная | |||||||
Задача 13. Рассчитать клиноременную передачу от электродвигателя к редуктору привода конвейера, (рисунок 3). Мощность электродвигателя Р1 и угловая скорость ω1. Передаточное число редуктора u. Работа двухсменная. Данные своего варианта принять по таблице 14.
Таблица 14
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 07 | 15 | 25 | 39 | 44 | 55 | 64 | 68 | 88 | 91 | |
| Р1,кВт ω1,рад/с u | 10 152 4 | 5,5 150 5 | 4 100 4 | 2,2 75 3 | 7,5 105 3 | 13 152 4 | 3 75 4 | 10 102 2,5 | 7,5 153 5 | 11 105 3 |
| Характер нагрузки | Спокойная | Значительные колебания | Умеренные колебания | |||||||
| Тип ремня | Клиновой ремень нормального сечения | |||||||||
Задача 14. Определить, какую наибольшую мощность Р1 можно передать клиноременной передачей заданного типа ремня нормального сечения, (рисунок 3), если угловая скорость ведущего шкива ω1, а ведомого шкива ω2. Число ремней z. Работа односменная. Данные своего варианта принять по таблице 15.
Таблица 15
| Данные для расчёта | Варианты | ||||||||||
| 10 | 27 | 30 | 41 | 53 | 67 | 71 | 86 | 90 | 93 | ||
| ω1,рад/с ω2,рад/с z | 150 50 3 | 120 40 3 | 105 35 2 | 160 45 3 | 75 25 4 | 100 50 3 | 84 28 4 | 150 30 3 | 90 30 2 | 120 48 2 | |
| Сечение ремня | А | О | В | А | О | Б | В | А | Б | В | |
| Характер нагрузки | Значительные колебания | Спокойная
| Умеренные колебания | ||||||||
Задача 15. Рассчитать ременную передачу узким клиновыми ремнями от электродвигателя к редуктору привода ленточного транспортера, (рисунок 9). Передаваемая мощность Р1, частота вращения малого шкива n1. Передаточное число передачи u. Работа двухсменная. Данные своего варианта принять по таблице 16.
Таблица 16
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 06 | 11 | 22 | 31 | 40 | 52 | 66 | 75 | 85 | 92 | |
| Р1, кВт n1, об/мин u | 2,5 1425 3 | 3 1435 4 | 4 2880 5 | 15 975 2,5 | 18,5 1465 3,5 | 22 1470 4,5 | 5,5 965 4 | 7,5 1455 5,5 | 11 1480 4,5 | 30 2945 5,8 |
| Характер нагрузки | Спокойная | Умеренные колебания | Значительные колебания | |||||||
Задача 16. Рассчитать ременную передачу поликлиновым ремнём от электродвигателя к редуктору привода конвейера, (рисунок 8). Передаваемая мощность Р1, частота вращения малого шкива n1. Передаточное число передачи u. Работа двухсменная. Данные своего варианта принять по таблице 17.
Таблица 17
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 00 | 14 | 26 | 35 | 43 | 57 | 61 | 74 | 81 | 94 | |
| Р1, кВт n1, об/мин u | 4 720 2 | 5,5 965 2,5 | 7,5 1455 3 | 11 1460 4 | 3 955 3,5 | 15 975 4,5 | 18,5 1465 3,8 | 22 1470 5 | 30 2945 5,5 | 10 2900 6 |
| Характер нагрузки | Значительные колебания | Умеренные колебания | Спокойная | |||||||
Задача 17. Рассчитать ременную передачу зубчатым ремнём от электродвигателя к редуктору привода конвейера, (рисунок 8). Передаваемая мощность Р1, частота вращения малого шкива n1. Передаточное число передачи u. Работа двухсменная. Данные своего варианта принять по таблице 18.
Таблица 18
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 01 | 17 | 29 | 34 | 46 | 56 | 60 | 77 | 84 | 97 | |
| Р1, кВт n1, об/мин u | 3,5 2880 5 | 4 1430 4 | 5,5 1455 2,8 | 3 2840 6 | 7,5 1455 3 | 11 2900 5 | 7 1455 4,5 | 3 700 2,5 | 10,5 1460 4,8 | 4,2 950 3,2 |
| Характер нагрузки | Умеренные колебания | Значительные колебания | Спокойная | |||||||
Задача 18. Рассчитать передачу однорядной роликовой цепью от редуктора к ленточному транспортёру, (рисунок 4). Тяговая сила ленты F, скорость ленты ν, диаметр барабанов D. Передаточное число u. Межосевое расстояние a=40p. Нагрузка с небольшими толчками. Смазка цепи непрерывная. Передача горизонтальная. Регулирование натяжения цепи нажимным роликом. Данные своего варианта принять по таблице 19.
Таблица 19
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 02 | 16 | 28 | 37 | 45 | 59 | 63 | 76 | 80 | 96 | |
| F, кН ν, м/с D, мм u | 2,5 1,6 360 2,5 | 3,6 1,1 400 2 | 4,0 1,3 280 3 | 4,5 1,2 300 4 | 3,8 1 250 5 | 5 0,9 350 2 | 5,5 1 450 2,5 | 3,8 1,1 420 4 | 4,2 1 300 5 | 5,2 0,8 400 2,5 |
Задача 19. Определить, какую наибольшую мощность P1 можно передать приводной роликовой однорядной цепью с шагом p. Угловая скорость ведущей звёздочки ω1. Передаточное число u. Межосевое расстояние a=40p. Нагрузка спокойная. Смазка цепи периодическая. Передача горизонтальная. Натяжение цепи оттяжной звёздочкой. Данные своего варианта принять по таблице 20.
Таблица 20
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 03 | 19 | 21 | 36 | 48 | 58 | 62 | 79 | 87 | 99 | |
| Р, мм ω1,рад/с u | 19,05 42 2,5 | 12,7 63 3 | 15,875 84 3,15 | 25,4 38 3,5 | 31,75 48 4 | 38,1 50 4,2 | 12,7 55 4,5 | 19,05 100 5 | 15,875 90 3 | 25,4 30 2 |
Задача 20. Рассчитать цепную передачу зубчатой цепью от электродвигателя к станку. Передаваемая мощность P1, частота вращения малой звёздочки n1. Передаточное число передачи u. Нагрузка с умеренными колебаниями. Передача с углом наклона центров звёздочки к горизонту θ=40˚. Данные своего варианта принять по таблице 21.
Таблица 21
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 05 | 18 | 20 | 38 | 47 | 51 | 65 | 78 | 83 | 98 | |
| Р1, кВт n1, б/мин u | 5,5 965 2,5 | 7,5 970 3 | 11 975 3,5 | 15 1465 4 | 18,5 1465 4 | 3 2840 4,5 | 4 2880 4,2 | 22 1470 3,8 | 30 2945 5 | 10 2900 5 |
Задача 21. Для ведущего вала прямозубой цилиндрической передачи редуктора подобрать по ГОСТу шарикоподшипники 1,2 радиальные, (рисунок 10). На зубья шестерни действуют силы: окружная F1 и Радиальная F1=0,364 F1. Диаметр цапф вала d, частота вращения n=950 об/мин. Расстояние a=1,6d. Требуемая долговечность подшипников Lhтр. Рабочая температура их t<100˚С. Данные своего варианта принять по таблице 22.
Таблица 22
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 00 | 02 | 11 | 25 | 34 | 49 | 52 | 64 | 78 | 85 | |
| Ft, кН d,мм | 2 45 | 1,5 30 | 2,5 35 | 1,1 25 | 2 40 | 1,6 30 | 1,8 35 | 1,6 40 | 2,1 45 | 2,4 50 |
| Lh тр,ч | 12×103 | 20×103 | 10×103 | 15×103 | ||||||
| Характер нагрузки | Умеренные толчки | Значительные толчки | ||||||||
Рисунок 10 – Задачи: 21,22
Задача 22. Ведущий вал цилиндрического прямозубого редуктора установлен на шарикоподшипниках 1,2 радиальных однорядных, (рисунок 10). Определить расчётную долговечность подшипников L10h, если радиальная нагрузка на них Rr1 = Rr2 = Rr, а частота вращения вала n. Рабочая температура подшипника t < 100˚С. данные своего варианта принять по таблице 23.
Таблица 23
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 05 | 13 | 27 | 40 | 47 | 56 | 69 | 75 | 81 | 91 | |
| Rr, кН | 2,5 | 3 | 4,5 | 4,8 | 2,8 | 4,6 | 5 | 5,4 | 4,1 | 7 |
| n, об/мин | 880 | 1000 | 1100 | 900 | 960 | 1000 | 800 | 1000 | 960 | 760 |
| Условные обозначения подшипника | 207 | 208 | 308 | 309 | 210 | 209 | 310 | 311 | 209 | 311 |
| Характер нагрузки | Значительные толчки | Умеренные толчки | ||||||||
Задача 23. Для ведущего вала косозубой цилиндрической передачи редуктора подобрать по ГОСТу шарикоподшипники 1,2 однорядные при диаметре цапф d, (рисунок 11). На зубья шестерни действуют силы: окружная Ft, радиальная Fr и осевая Fa. Силы Fr и Fa вычислить, приняв αω = 20˚ и β по таблице. Частота вращения вала n = 950об/мин. Диаметр делительной окружности шестерни d1 = 60мм. Расстояние a = 1,8d. Требуемая долговечность подшипников Lh тр. Рабочая температура подшипников t < 100˚C. Данные своего варианта принять по таблице 24.
Таблица 24
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 07 | 18 | 23 | 35 | 50 | 59 | 61 | 72 | 90 | 93 | |
| Ft, кН | 2,5 | 2 | 3 | 1,6 | 2,5 | 2,1 | 3 | 3,2 | 2,4 | 2,6 |
| d, мм | 35 | 30 | 45 | 25 | 40 | 35 | 50 | 55 | 40 | 45 |
| β, град | 10 | 10 | 10 | 12 | 12 | 12 | 18 | 10 | 12 | 12 |
Продолжение таблицы 24
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 07 | 18 | 23 | 35 | 50 | 59 | 61 | 72 | 90 | 93 | |
| Lh тр, ч | 15×103 | 10×103 | 20×103 | 12×103 | ||||||
| Характер нагрузки | Значительные колебания | Умеренные колебания | ||||||||
Рисунок 11 - Задача 23
Задача 24. Ведущий вал цилиндрического косозубого редуктора установлен на шарикоподшипниках радиально-упорных 1,2, (рисунок 12). Определить расчётную долговечность L10h более нагруженного подшипника, если на шестерню действуют силы: окружная Ft, радиальная Fr, осевая Fa. Диаметр делительной окружности шестерни d1 = 50 мм, размер ℓ = 70мм. Частота вращения вала n = 1430об/мин. нагрузка на подшипники с умеренными толчками. Рабочая температура подшипников t < 100°C. Данные своего варианта принять по таблице 25.
Рисунок 12 - Задача 24
Таблица 25
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 10 | 14 | 26 | 33 | 42 | 55 | 66 | 71 | 87 | 97 | |
| Ft, кН | 2,5 | 2,7 | 3 | 2 | 2,7 | 3,1 | 2,9 | 2,6 | 3 | 3,2 |
| Fr, кН | 1 | 1,1 | 1,4 | 0,8 | 1 | 1,4 | 1,5 | 1 | 1,3 | 1,4 |
| Fa, кН | 0,8 | 0,9 | 1 | 0,6 | 0,7 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
| Условные обозначения подшипника | 36308 | 36307 | 36309 | 36306 | 36211 | 36311 | 36309 | 36212 | 36310 | 36312 |
Задача 25. Для ведущего вала шевронной передачи цилиндрического редуктора подобрать по ГОСТу роликоподшипники 1,2 радиальные с короткими цилиндрическими роликами, (рисунок 13). На зубья шестерни действуют силы: окружная Ft и радиальная Fr. Вычислить силу Fr, приняв αω = 20˚; β = 3O˚. Диаметр цапф вала d, а частота вращения n = 980об/мин. Требуемая долговечность подшипников Lhтр, расстояние а1 = 1,7d. Рабочая температура подшипников t < 100˚C. Данные своего варианта принять по таблице 26.
Рисунок 13 – Задачи: 25, 26
Таблица 26
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 06 | 20 | 21 | 38 | 46 | 57 | 68 | 76 | 83 | 92 | |
| Ft, кН | 3,5 | 3,8 | 4,1 | 3 | 3,7 | 4 | 3,8 | 6,4 | 6 | 9,4 |
| d,мм | 35 | 40 | 45 | 30 | 30 | 40 | 35 | 50 | 45 | 60 |
| Lh тр, ч | 20×103 | 30×103 | 20×103 | |||||||
| Характер нагрузки | Умеренные толчки | Лёгкие толчки | ||||||||
Задача 26. Ведущий вал шевронной передачи цилиндрического редуктора установлен на роликоподшипниках 1,2 радиальных с короткими цилиндрическими роликами, (рисунок 13). Определить расчётную долговечность подшипников L10h, если на зубья шестерни действуют окружная Ft и радиальная Fr силы, а частота вращения вала n, об/мин. вычислить силу Fr, приняв αω = 20˚, β = 35˚. Рабочая температура подшипников t < 100˚C. Данные своего варианта принять по таблице 27.
Таблица 27
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 09 | 12 | 30 | 39 | 48 | 51 | 63 | 74 | 86 | 94 | |
| Ft, кН | 2,6 | 3,6 | 5,6 | 6,6 | 12 | 9 | 5,2 | 5 | 5,4 | 9 |
| n, об/мин | 1400 | 1440 | 955 | 955 | 970 | 1440 | 950 | 960 | 970 | 730 |
Продолжение таблицы 27
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 09 | 12 | 30 | 39 | 48 | 51 | 63 | 74 | 86 | 94 | |
| Условное обозначение подшипника | 2206 | 2207 | 2208 | 2210 | 2311 | 2209 | 2210 | 2306 | 2308 | 2310 |
| Характер нагрузки | Лёгкие толчки | Умеренные толчки | ||||||||
Задача 27. Для ведущего вала конической прямозубой передачи редуктора подобрать по ГОСТу роликоподшипники 1,2 конические однорядные, (рисунок 14). Диаметр цапф вала d, а частота вращения n = 950 об/мин. На зубья шестерни действуют силы: окружная Ft1, радиальная Fr1 и осевая Fa1. Средний делительный диаметр шестерни d1 = 64 мм. Радиальную Fr1 и осевую Fa1 силы вычислить при угле делительного конуса δ = 27˚. Требуемая долговечность подшипника Lhтр и расстояние c известны, причём l = 1,3c. Рабочая температура подшипников t < 100˚C. Данные своего варианта принять по таблице 28.
Рисунок 14 - Задача 27
Таблица 28
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 03 | 17 | 22 | 32 | 44 | 54 | 65 | 79 | 84 | 99 | |
| Ft1, кН | 2 | 2,2 | 1,6 | 2,7 | 3,1 | 3,8 | 3 | 2,6 | 2,2 | 3,7 |
| d, мм | 30 | 35 | 25 | 40 | 45 | 50 | 45 | 40 | 35 | 50 |
| С, мм | 40 | 55 | 45 | 55 | 60 | 70 | 60 | 50 | 50 | 56 |
| Lh тр, ч | 20×103 | 25×103 | ||||||||
| Характер нагрузки | Умеренные толчки | Значительные колебания | ||||||||
Задача 28. Подобрать по ГОСТу роликоподшипники 1,2 конические однорядные для вала червяка, (рисунок 15), диаметр цапф которого d, а частота вращения n = 1440об/мин. На витки червяка действуют силы: окружная Ft1 , радиальная Fr1 и осевая Fa1. Делительный диаметр червяка d1 = 64мм, требуемая долговечность Lh тр и расстояние от торца подшипника до точки приложения сил а1. Нагрузка на подшипники с умеренными толчками при температуре t < 100˚C. Данные своего варианта принять по таблице 29.
Таблица 29
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 01 | 15 | 28 | 37 | 41 | 58 | 70 | 73 | 88 | 98 | |
| Ft1, кН | 0,8 | 0,6 | 0,32 | 0,4 | 1 | 1,2 | 1,3 | 1 | 0,7 | 1,4 |
| Fr1, кН | 1,25 | 1,1 | 0,6 | 0,73 | 1,4 | 1,8 | 2 | 1,7 | 1,25 | 2,2 |
| Fa1, кН | 3,5 | 3 | 1,6 | 2 | 4 | 5 | 5,2 | 4,6 | 3,4 | 6 |
| d, мм | 45 | 40 | 30 | 35 | 50 | 55 | 55 | 50 | 40 | 60 |
| a1, мм | 150 | 140 | 135 | 150 | 145 | 170 | 180 | 135 | 139 | 190 |
| Lh тр, ч | 12×103 | 10×103 | 6×103 | |||||||
Задача 29. Вал червяка вращается на роликоподшипниках конических однорядных, (рисунок 15). Диаметр цапф вала d и частота вращения n = 1400об/мин. На витки червяка действуют силы: окружная Ft1, радиальная Fr1 и осевая Fa1. Делительный диаметр червяка d1 = 60мм, расстояние от торца подшипники до точки приложения сил. Определить расчётную долговечность подшипниковL10h. Рабочая температура подшипников t < 100˚C . Характер нагрузки—с лёгкими толчками. Данные своего варианта принять по таблице 30.
Рисунок 15 – Задачи: 28, 29
Таблица 30
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 08 | 19 | 24 | 31 | 43 | 53 | 62 | 77 | 82 | 96 | |
| Ft1, кН | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,3 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 1 | 1,4 |
| Fr1, кН | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2 | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,8 | 2,2 |
| Fa1, кН | 1,8 | 2,2 | 3 | 4 | 5,5 | 2,0 | 2,6 | 3,2 | 4,8 | 6 |
| d, мм | 30 | 40 | 45 | 50 | 60 | 35 | 40 | 45 | 55 | 65 |
| a1, мм | 125 | 135 | 145 | 155 | 165 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 |
| Условное обозначение подшипника | 7306 | 7208 | 7309 | 7310 | 7312 | 7307 | 7308 | 7309 | 7311 | 7313 |
Задача 30. Подобрать по ГОСТу шарикоподшипник упорный однорядный для пяты вертикального вала консольного настенного поворотного крана, (рисунок 16), если известно: частота вращения вала n, осевая нагрузка Fa, посадочный диаметр d требуемая долговечность Lh тр. Нагрузка с сильными ударами. Рабочая температура подшипника t < 100˚. Данные своего варианта принять по таблице 31.
Рисунок 16 - Задача 30
Таблица 31
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 04 | 16 | 29 | 36 | 45 | 60 | 67 | 80 | 89 | 95 | |
| n, об/мин | 17 | 20 | 25 | 27 | 16 | 28 | 30 | 35 | 32 | 34 |
| d, мм | 35 | 40 | 30 | 55 | 45 | 50 | 40 | 45 | 50 | 40 |
| Fa, кН | 5 | 3,2 | 3,2 | 7,5 | 6,4 | 6 | 4 | 4,6 | 7,4 | 5,5 |
| Lh тр, ч | 10×103 | 12×103 | 15×103 | |||||||
Задача 31. Рассчитать сварное соединение внахлёстку равнобокого уголка с косынкой под действием растягивающей постоянной силы F, (рисунок 17). Материал уголка и косынки—сталь Ст3 с допускаемым напряжением [σр] = 160 Н/мм2. Сварка электродуговая ручная электродами Э42. Высота катета шва К равна толщине полки уголка d. Данные своего варианта принять по таблице 32.
Рисунок 17 - Задача 31
Таблица 32
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 07 | 13 | 25 | 36 | 43 | 54 | 63 | 76 | 87 | 93 | |
| F, кН | 115 | 120 | 130 | 150 | 180 | 200 | 220 | 240 | 260 | 300 |
Задача 32. Определить допускаемое значение осевой растягивающей силы [F] сварного стыкового соединения двух труб с наружным диаметром D и толщина стенок S,(рисунок 18). Материал труб - сталь Ст3 с допускаемым напряжением [σp] = 160 Н/мм2. Шов выполняется ручной дуговой сваркой электродами Э42. Данные своего варианта для стальных труб по ГОСТ 3262-75 принять по таблице 33.
Рисунок 18 - Задача 32
Таблица 33
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 04 | 19 | 28 | 32 | 48 | 55 | 61 | 75 | 85 | 95 | |
| D, мм | 165 | 140 | 114 | 101,3 | 88,5 | 75,5 | 60 | 48 | 42,3 | 33,5 |
| S, мм | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4 | 4 | 4 | 3,5 | 3,5 | 3,2 | 3,2 |
Задача 33. Рассчитать сварное соединение венца зубчатого колеса с центром, передающего вращающий момент T, (рисунок 19), внутренний диаметр зубчатого венца D. Материал деталей соединения - сталь Ст3 с допускаемым напряжением [σp] = 160 Н/мм2. Распределение нагрузки по сварному шву неравномерное с коэффициентом асимметрии цикла R = 0,2. швы выполняются ручной дуговой сваркой. Шов двусторонний (i = 2). Данные своего варианта принять по таблице 34.
Рисунок 19 - Задача 33
Таблица 34
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 10 | 18 | 27 | 34 | 45 | 58 | 65 | 74 | 83 | 97 | |
| Т, кН*м | 36 | 42 | 46 | 50 | 54 | 56 | 60 | 62 | 64 | 68 |
| D, мм | 240 | 260 | 280 | 300 | 320 | 340 | 360 | 380 | 400 | 420 |
| Электроды | Э42 | Э50 | Э42А | Э50А | Э50 | Э42 | Э42А | Э50А | Э42 | Э50 |
Задача 34. Скоба для крепления расчалок соединена с деревянной балкой болтами, (рисунок 20). Подобрать из расчёта на прочность болты с метрической резьбой, а так же определить наружный диаметр шайбы из условия прочности древесины на смятие.
Болты рассматривать как незатянутые и с классом прочности 3,6. Принять для дерева допускаемое напряжение смятия [σсм] = 6 н/мм2 Данные своего варианта принять по таблице 35.
Рисунок 20 - Задача 34
Таблица 35
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 00 | 02 | 16 | 24 | 37 | 44 | 57 | 66 | 72 | 81 | |
| F, кН | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 17 | 15 | 11 |
| α, град | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 45 | 50 | 60 |
| z, шт | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 |
Задача 35. Для натяжения троса служит стяжная муфта, винты которой имеют правую левую резьбу, (рисунок 21). При вращении муфты винты стяжки затягиваются осевой силой Fo. Определить диаметр резьбы винтов, считая нагрузку Fo постоянной. Данные своего варианта принять по таблице 36.
Рисунок 21 - Задача 35
Таблица 36
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 06 | 12 | 29 | 31 | 41 | 51 | 68 | 71 | 90 | 91 | |
| F0, кН | 12 | 14,5 | 17 | 19,5 | 22 | 24,5 | 27 | 29,5 | 32 | 35 |
| Класс прочности винтов | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 5,6 | 5,6 | 5,6 | 5,6 | 5,6 |
Задача 36. Зубчатое колесо крепится к фланцу барабана лебёдки болтами, поставленными в отверстие с зазором, (рисунок 22). Определить диаметр болтов, если число болтов z = 6. Передаваемый вращающий момент T. Диаметр окружности, на которой расположены болты Do. Коэффициент трения на стыке колеса с фланцем барабана f = 0,18. Коэффициент запаса по сдвигу деталей К = 1,8. Материал болтов класса прочности 4,6. Затяжка болтов неконтролируемая. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по таблице 37.
Рисунок 22 - Задача 36 Рисунок 23 - Задача 37
Таблица 37
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 05 | 14 | 23 | 40 | 49 | 53 | 70 | 79 | 86 | 92 | |
| Т, Н×м Do, мм | 400 260 | 450 280 | 480280 | 500 300 | 530 310 | 580 320 | 300 340 | 630 350 | 680 360 | 700 380 |
Задача 37. Определить диаметр болтов крепления крышки корпуса редуктора, расположенных около проточки под подшипник вала, (рисунок 23), если радиальная реакция на подшипник равна Rr. Данные своего варианта принять по таблице 38. Для расчётов принять: коэффициент внешней нагрузки для соединения стальных и чугунных деталей без прокладок κ = 0,2; коэффициент запаса предварительной затяжки в условиях переменной нагрузки КЗАТ = 2,5. Класс прочности болтов 5,6. Затяжка болтов неконтролируемая.
Таблица 38
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 09 | 20 | 26 | 35 | 47 | 60 | 62 | 73 | 84 | 94 | |
| Rr, кН | 2 | 2,3 | 2,6 | 3 | 4 | 4,5 | 5 | 3,5 | 3,8 | 4,8 |
Задача 38. Фланцевая муфта, (рисунок 24, а) передаёт расчётный вращающий момент T. Число болтов, соединяющих стальные фланцы полумуфт, z1 = 6. Диаметр окружности, по которой расположены болты, Do. Определить диаметр болтов d, поставленных с зазором. Коэффициент запаса по сдвигу полумуфт К = 2. Коэффициент трения на стыке полумуфты f = 0,2. Материал болтов класса прочности 3,6. Затяжка болтов неконтролируемая. Нагрузка постоянная. Определить также диаметр стержня болтов d0, поставленных без зазора (рисунок 24, б), если число болтов уменьшено до z2 = 3. Сделать вывод. Данные своего варианта принять по таблице 39.
Рисунок 24 - Задача 38
Таблица 39
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 03 | 11 | 21 | 33 | 50 | 52 | 67 | 77 | 88 | 99 | |
| Т, Н×м Do, мм | 1000 150 | 1150 160 | 1200 180 | 1300 210 | 1400 200 | 1500 220 | 1650 225 | 1750 230 | 1850 250 | 2100 260 |
Задача 39. Зубчатые полумуфты, (рисунок 25), соединяются болтами, поставленными без зазора. Число болтов z = 6. Передаваемый вращающий момент Т. Диаметр окружности расположения болтов Dо. Материал болтов класса прочности 4,6. Нагрузка постоянная. Определить диаметр ненарезанной части стержня болта d0 и номинальный диаметр резьбовой части болта d, приняв его на 1...2 мм меньше диаметра стержня, т.е. d ≤ d0 - (1..2) мм. Данные своего варианта принять по таблице 40.
Рисунок 25 - Задача 39 Рисунок 26 - Задача 40
Таблица 40
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 01 | 17 | 30 | 38 | 42 | 56 | 64 | 80 | 82 | 98 | |
| Т, Н×м Do, мм | 1400 150 | 1600 170 | 1800 180 | 1950 190 | 2110 200 | 2300 220 | 2500 230 | 2700 240 | 2900 250 | 3600 250 |
Задача 40. Рассчитать винтовую пару домкрата, (рисунок 26), грузоподъёмностью F. Материал винта - сталь 45 нормализованная, материал гайки -бронза БрАж9-4. Резьба трапециидальная, однозаходная с коэффициентом рабочей высоты профиля ς = 0,5. Гайка цельная с коэффициентом высоты ψН = 1,8. Данные своего варианта принять по таблице 41.
Таблица 41
| Данные для расчёта | Варианты | |||||||||
| 08 | 15 | 22 | 39 | 46 | 59 | 69 | 78 | 89 | 96 | |
| F, кН | 40 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 35 | 30 |
Таблица 42 – Варианты заданий на домашнюю контрольную работу № 2 по учебной дисциплине «Техническая механика»
| № варианта | Номера задач | № варианта | Номера задач | ||||||
| 00 | 4 | 16 | 21 | 34 | 50 | 2 | 11 | 23 | 38 |
| 01 | 7 | 17 | 28 | 39 | 51 | 1 | 20 | 26 | 35 |
| 02 | 6 | 18 | 21 | 34 | 52 | 6 | 15 | 21 | 38 |
| 03 | 10 | 19 | 27 | 38 | 53 | 9 | 14 | 29 | 36 |
| 04 | 8 | 12 | 30 | 32 | 54 | 10 | 12 | 27 | 31 |
| 05 | 5 | 20 | 22 | 36 | 55 | 3 | 13 | 24 | 32 |
| 06 | 2 | 15 | 25 | 35 | 56 | 5 | 17 | 22 | 39 |
| 07 | 4 | 13 | 23 | 31 | 57 | 2 | 16 | 25 | 34 |
| 08 | 9 | 11 | 29 | 40 | 58 | 7 | 19 | 28 | 33 |
| 09 | 1 | 12 | 26 | 37 | 59 | 4 | 18 | 23 | 40 |
| 10 | 3 | 14 | 24 | 33 | 60 | 8 | 17 | 30 | 37 |
| 11 | 3 | 15 | 21 | 38 | 61 | 6 | 16 | 23 | 32 |
| 12 | 9 | 12 | 26 | 35 | 62 | 10 | 19 | 29 | 37 |
| 13 | 8 | 11 | 22 | 31 | 63 | 3 | 18 | 26 | 31 |
| 14 | 5 | 16 | 24 | 36 | 64 | 9 | 13 | 21 | 39 |
| 15 | 1 | 13 | 28 | 40 | 65 | 2 | 20 | 27 | 33 |
| 16 | 7 | 18 | 30 | 34 | 66 | 5 | 15 | 24 | 34 |
| 17 | 2 | 17 | 27 | 39 | 67 | 7 | 14 | 30 | 38 |
| 18 | 6 | 20 | 23 | 33 | 68 | 4 | 13 | 25 | 35 |
| 19 | 10 | 19 | 29 | 32 | 69 | 8 | 11 | 22 | 40 |
| 20 | 4 | 20 | 25 | 37 | 70 | 1 | 12 | 28 | 36 |
| 21 | 6 | 19 | 25 | 38 | 71 | 8 | 14 | 24 | 35 |
| 22 | 4 | 15 | 27 | 40 | 72 | 9 | 12 | 23 | 34 |
| 23 | 9 | 11 | 23 | 36 | 73 | 3 | 11 | 28 | 37 |
| 24 | 2 | 12 | 29 | 34 | 74 | 5 | 16 | 26 | 33 |
| 25 | 10 | 13 | 21 | 31 | 75 | 7 | 15 | 22 | 32 |
| 26 | 8 | 16 | 24 | 37 | 76 | 6 | 18 | 25 | 31 |
| 27 | 7 | 14 | 22 | 33 | 77 | 2 | 17 | 29 | 38 |
| 28 | 3 | 18 | 28 | 32 | 78 | 10 | 20 | 21 | 40 |
| 29 | 1 | 17 | 30 | 35 | 79 | 4 | 19 | 27 | 36 |
| 30 | 5 | 14 | 26 | 39 | 80 | 1 | 18 | 30 | 39 |
| 31 | 4 | 15 | 29 | 35 | 81 | 1 | 16 | 22 | 34 |
Продолжение таблицы 42
| № варианта | Номера задач | № варианта | Номера задач | ||||||
| 32 | 6 | 12 | 27 | 32 | 82 | 4 | 11 | 29 | 39 |
| 33 | 7 | 11 | 24 | 38 | 83 | 9 | 20 | 25 | 33 |
| 34 | 2 | 17 | 21 | 33 | 84 | 6 | 17 | 27 | 37 |
| 35 | 10 | 16 | 23 | 37 | 85 | 2 | 15 | 21 | 32 |
| 36 | 3 | 19 | 30 | 31 | 86 | 8 | 14 | 26 | 36 |
| 37 | 5 | 18 | 28 | 34 | 87 | 7 | 19 | 24 | 31 |
| 38 | 9 | 20 | 25 | 39 | 88 | 5 | 13 | 28 | 38 |
| 39 | 8 | 13 | 26 | 40 | 89 | 3 | 12 | 30 | 40 |
| 40 | 1 | 15 | 22 | 36 | 90 | 10 | 14 | 23 | 35 |
| 41 | 8 | 14 | 28 | 35 | 91 | 3 | 13 | 22 | 35 |
| 42 | 1 | 12 | 24 | 39 | 92 | 1 | 15 | 25 | 36 |
| 43 | 6 | 16 | 29 | 31 | 93 | 8 | 14 | 23 | 31 |
| 44 | 9 | 13 | 27 | 34 | 94 | 10 | 16 | 26 | 37 |
| 45 | 5 | 18 | 30 | 33 | 95 | 5 | 11 | 30 | 32 |
| 46 | 10 | 17 | 25 | 40 | 96 | 6 | 18 | 29 | 40 |
| 47 | 3 | 20 | 22 | 37 | 97 | 2 | 17 | 24 | 33 |
| 48 | 7 | 19 | 26 | 32 | 98 | 9 | 20 | 28 | 39 |
| 49 | 4 | 11 | 21 | 36 | 99 | 7 | 19 | 27 | 38 |
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 1118; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!