Детали машин, контрольная. Определим расчетное допускаемое напряжение
 Скачать 183.24 Kb.
|
 Задача 1 Определить диаметр резьбы болта для крепления скобы. Нагрузка статическая F = 25 500 Н. Материал болта – сталь Ст5 с пределом текучести σт = 280 Н/мм2. Затяжка при нагрузке отсутствует. Допускаемый коэффициент безопасности принять равным [S] = 1,8.  Определим расчетное допускаемое напряжение:  Тогда диаметр болта в наименьшем сечении:  По таблице ближайший наибольший  и болт М18.Задача 5. Подобрать материал изготовления для болта М27 (внутренний диаметр резьбы d1 = 23,752 мм), на котором подвешен груз массой 2500 кг? Затяжка болта не требуется. Допускаемый коэффициент безопасности принять равным [S] = 3,5. Определим напряжения возникающее в соединении:  С учетом коэффициента безопасности  Из таблиц находим, что данному значению удовлетворяет сталь марки Ст3кп – для которой  Задача 2 Р  ассчитать винт и гайку стяжки (рис. 2) нагруженной растягивающей силой 45 кН. Материал винта сталь 40Х (предел текучести σт = 800 Н / мм2), гайки сталь 45 (σт = 320 Н / мм2). Нагрузка постоянная. Допускаемый коэффициент безопасности принять равным [S] = 1,5Допускаемые напряжения соединения для винта:  Внутренний диаметр резьбы на конце винтов стяжки:  По таблице до ближайшего большего принимаем болт М16, с наружным диаметром резьбы d = 16 мм, d3 = 13,835 мм. Высота гайки по условию прочности на срез:  Тогда:  где   –  неравномерности распределения нагрузки по виткам резьбы.Высота гайки по условию прочности витков на смятие и приняв для стали 45  н/мм2, находим: Тогда, согласно ГОСТ 5915-70 принимаем H=14,8 мм. Задача 3 П  роверить прочность болта М30 (внутренний диаметр резьбы d1 = 28,125 мм), станочного прихвата при следующих исходных данных: сила, отрывающая деталь от стола станка Fвн = 5 кН; эксцентриситет a = 15 мм; материал болта сталь 20Х с пределом текучести σт = 600 Н / мм2, [S] = 2,5.Запишем условие прочности для данного случая:  Где  тогда  Условие прочности выполняется Задача 4 Крышка автоклава внутренним диаметром 1250 мм закреплена с помощью 20 болтов. Определить диаметр болта. Давление внутри автоклава постоянное 1,25 МПа. Коэффициент внешней нагрузки принять χ = 0,85. Материал крышки и корпуса автоклава – сталь 45. Определим внешнюю нагрузку на один болт:  Расчетная сила на болт по условию не раскрытия стыка:  с =1,2…1,5 – по условию не раскрытия стыка при статическом нагружении. Тогда диаметр болта по наименьшему сечению:  где  для материала болта из стали 45.Тогда по таблице до ближайшего большего  и болт М27.Задача 9.  Рассчитать требуемое количество болтов для болтового соединения (рис. 5), удерживающего внешнюю нагрузку Fr = 100 кН. Материал болтов – сталь Ст4 с пределом текучести σт = 260 Н / мм2. Допускаемый коэффициент безопасности принять равным [S] = 1,5. Болты установлены без зазора. Диаметр болтов выбрать произвольно. Определим допустимое напряжение на срез  Тогда для болта М16 при  : Тогда требуемое количество болтов:  Задача 5 О  пределить длину с и катет сварных швов, которыми кронштейн приварен к плите, если на него действует постоянная нагрузка силой F = 100 кН. Толщина листов δ = 12 мм, материал кронштейна – сталь Ст3. Сила приложена на расстоянии а = 200 мм от сварных швов. Сварка ручная электродами Э42. Определим напряжения допустимые касательные напряжения для сварного шва при сварке электродом Э42  Катет сварного шва принимаем равным:  Момент от силы F на плече а будет равен:  Тогда для одного листа имеем:  Действием поперечной нагрузкой от действия силы F пренебрегаем, расчет ведем по напряжениям среза, от момент М1  откуда:  С учетом поперечных напряжений от силы F, принимаем l= 165 мм Тогда окончательно имеем: длина катета сварного шва  и общая длина шва на трех листах с обеих сторон: Задача 6 Рассчитать сварное соединение фронтальными угловыми швами двух не равнополочных уголков с косынкой (рис. 7). На два уголка действует растягивающая сила 2F = 50 кН. Материал косынки и уголков – сталь 15. Сварка автоматическая электродами Э50А под флюсом.  Рассмотрим не равнополочный уголок с большей стороной B приваренной к косынке с обеих сторон. Из сортамента принимаем В = 40 мм; y0 = 13,7 мм – расстояние до центра тяжести сечения (на схеме – расстояние до линии действия сила F), t = 4 мм – толщина стенки уголка. Для сталь 15  .Определим расчетное напряжение  Тогда при сварке электродом Э50А для сварного соединения допускаемое усилие на срез определяем:  Тогда из условия равенства напряжений во фланговых швах находим:   B тогда длины фланговых швов:   Тогда общая длина сварного соединения с учетом второго уголка:  Задача 7 Проверить прочность сварных угловых швов приварного фланца сосуда находящегося под давлением Р = 2,5 МПа. Материал свариваемых деталей – сталь Ст1. Сварка выполнена вручную электродами Э50А. Катеты швов k = 5 мм. Диаметры сопряжений: D = 250 мм, D1 = 240 мм, D2 = 255 мм.  Определим общее усилие, действующее на днище в осевом направлении  Допускаемое напряжение  где  текучести для стали Ст1, масштабный фактор эффективный коэффициент концентрации напряжений коэффициент безопасности.Допускаемое напряжение на срез:  Определим длину лобовых швов:   Тогда общая длина условного шва:  Длина по расчетному сечению  Напряжение в сварных швах от нагрузки:             Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата |