Контрольная работа по дисциплине Детали машин междисциплинарному курсу (мдк ) 01. 01
 Скачать 148.18 Kb.
|
|
1.8 Шпоночное соединение – задача 8 1.8.1 Дано. Подобрать сегментную шпонку для крепления втулочноймуфты на валу диаметром  = 0,04 м и проверить ее на срез и смятие. Передаваемая мощность  кВт, частота вращения вала  об/мин. Режим работы средний. Муфта выполнена из стали 40Х, шпонка - из стали 45, вал - из стали 50.1.8.2 По таблицам выбираем сегментную шпонку с размерами (м):  = 0,006;  = 0,01,  = 0,025,  = 0,0245,  = 0,0075. Передаваемый муфтой момент:   Напряжение смятия   Проверяем напряжения среза по формуле:   Выбранная шпонка, работает с большим запасом прочности. 1.9 Шлицевое соединение - задача 9 1.9.1 Дано. Подобрать и проверить на прочность подвижное шлицевое соединение вторичного вала коробки передач автомобиля (вращающий момент  ). Расчет провести для двух случаев: шлицевое соединение прямобочное,  0,028 м,  0,032 м; шлицевое соединение эвольвентное, 0,035 мм. Материал сталь 45, термообработка - улучшение. Длина ступицы шестерни  0,055 мм. Условия эксплуатации средние, перемещение втулки без нагрузки.1.9.2 Решение. Выбираем прямобочное шлицевое соединение средней серии 0,028 м, 0,034 м,  6,  7,  0,4. Допускаемое напряжение  = 45 МПа.Проверяем соединение на смятие, в котором:       Выбираем эвольвентное шлицевое соединение с  м из ряда предпочтительных значений  :  мм,  =  м, = 16,  = 0,9 - при центрировании по наружному или внутреннему диаметру. Приняв = 30 ... 60 МПа, проверяем соединение на смятие:      Значительно меньшие расчетные значения напряжений смятия для эвольвентного шлицевого соединения (по сравнению с прямобочным) подтверждают предпочтительность эвольвентных соединений. 2 Практические задачи на тему «Механические передачи» 2.1 Фрикционные передачи - задача 10 2.1.1 Дано. Рассчитать открытую фрикционную цилиндрическую передачу при условии, что ведущий каток передает мощность  кВт; угловая скорость  рад/с, передаточное отношение  2. Материал ведущего катка - текстолит ПТ ( 6 ГПа), ведомого катка - сталь 40 ( = 210 ГПа).2.1.2 Решение. Принимает коэффициент трения скольжения для стали по текстолиту без смазочного материала  = 0,25 коэффициент запаса сцепления  = 1,35. Вращающий момент на ведущем валу:  Принимаем коэффициент ширины катков  = 0,2. Принимаем допускаемое напряжение при расчете на контактную выносливость для текстолита  = 100 МПа. Приведенный модуль упругости:  Межосевое расстояние:   Диаметры котлов:   Принимаем  .   Фактическое передаточное число   Отклонение от принятого передаточного отношения составляет 14,5 % что допустимо. Ширина катков:     Фактическое межосевое расстояние:   Окружная сила   Сила прижатия катков:   2.2 Зубчатая передача - задача 11 2.2.1 Дано. Рассчитать одноступенчатый цилиндрический прямозубый редуктор общего назначения; угловая скорость  = 100 рад/с, передаваемая мощность  = 1050 кВт, передаточное отношение  = 2 ; срок службы передачи t=20 000 ч, работа односменная, нагрузка плавная.2.2.2 Решение. Вращающий момент:  Вследствие невысокой скорости принимаем для шестерни сталь 40Х, улучшенную до твердости 270 НВ, для колеса также сталь 40Х, нормализованную до твердости 235 НВ. Принимаем базовое число циклов для шестерни  , для колеса  . Суммарное число циклов за  ч для шестерни:  Суммарное число циклов за 20000 ч для колеса:   Коэффициент долговечности    Предел контактной выносливости для колеса:  = 540 МПа Допускаемое контактное напряжение определим по формуле:  Допускаемые напряжения при изгибе:    Определяем расчетные коэффициенты. Принимаем коэффициент ширины венца зубчатого колеса  = 0,5 тогда:  Межосевое расстояние:   Принимаем  . Модуль зацепления по формуле  Стандартные значения: 2,5; 3; 3,15; 3,5; 4; 5; 6 ; 6,3; 7; 8 ; 10; 12; 12; 12,5; 16. Принимаем = 2,2 мм. Суммарное число зубьев по формуле:  Число зубьев шестеренки по формуле   Число зубьев колеса:   Фактическое передаточное число:   Определяем основные геометрические размеры передачи: а) делительные диаметры:     б) диаметры вершин зубьев:   в) диаметр впадин:     Ширина венца колеса:   Ширина венца шестеренки:   Фактическая скорость скольжения:   Окружная сила:   Расчетное контактное напряжение в зацеплении:   Расчетное напряжение изгиба в основании ножки зуба колеса:   2.3 Передача винт-гайка - задача 12 2.3.1 Дано. Рассчитать винт и гайку винтового домкрата грузоподъемностью  Н при максимальной высоте подъема груза  2,95 м. Материалом винта и гайки задаться. Модуль упругости  МПа.2.3.2 Принимаем материалы для винца - сталь 40 (  = 340 МПа), для гайки - бронза БрОЦС 5-5-5 ( 100 МПа). Примем прямоугольную однозаходную ( = 1) правую резьбу.Определим средний диаметр резьбы  из расчета резьбы на износостойкость. Примем: допускаемое давление для материалов сопряженной пары деталей незакаленная сталь - бронза  МПа; коэффициент высоты резьбы  = 0,5, коэффициент высоты гайки  = 2,1.  Основные параметры резьбы определим по формулам. Высота   Наружный диаметр резьбы   Внутренний диаметр резьбы   Шаг резьбы   Ход резьбы   Угол наклона (подъема) винтовой линии:   Откуда  .Установим, соблюдаются ли условия самоторможения в резьбе. Для этого определим угол трения. Примем коэффициент трения  ; тогда  ;  . Таким образом, условие самоторможения винта домкрата обеспечено, так как  .Определим допускаемые напряжения для материала винта  , приняв коэффициент запаса  = 3: Приняв КПД винтовой пары  Проверим винт на прочность (с учетом кручения):   Сравним эквивалентные напряжения в винте допускаемым:  МПа <  МПа, следовательно, статическая прочность винта достаточна.Вычислим приведенный момент инерции  по формуле  Рассчитаем радиус инерции сечения i по формуле  :  Гибкость винта  определяем по формуле:  Гибкость стержня винта при максимальном верхнем положении его в гайке (длина вылета  мм)  112. При 112 ( > 90) расчет на устойчивость следует выполнять по формуле:  Определим коэффициент запаса устойчивости и сравним его с допускаемым (  ):  следовательно, винт работает на устойчивость с достаточным запасом. |