Возможность затяжки соединения

 

    При сборке соединения рабочим осевое усилие затяжки F _зат = 70 F _раб , отсюда требуемое  усилие рабочего   F _раб′ = F _зат / 70 = 18540 / 70 = 265 Н £ [ F _раб] = (200…

300) Н. Затяжка гаек возможна нормальным гаечным ключом одним рабочим.

 

Проверка деталей стыка на смятие

 

    По формуле (4.8) [3, c. 12] максимальное напряжение в стыке основания

σ_max  = zF _зат2 / A _ст + (1 – χ) [– F _z / A _ст + 10³ М / W _{ст y} ] = 4∙18540 / 18200 + (1 – 0,25) x

x [– 21650 / 18200 + 10³∙959 / (39,43∙10⁴)] = 5 < [σ_см] = 192 МПА, где для стали Ст3 [3, c. 12] [σ_см] = 0,8σ_Т = 0,8∙240 = 192 МПА.

    Прочность стыка обеспечивается.

 

3.7 Проверка упора на смятие

 

Напряжения  смятия  в  упоре  из  стали Ст3  σ_см = F _a / А _уп = 12500 / 1120 =

= 11,16 < [σ_см] = 192 МПА, где А _уп = h _y f = 8∙140 = 1120 мм² – площадь контакта упора. Условие прочности выполняется.

Комплект крепежных изделий

  

В комплект (рисунок 6) входят: 1. ШАЙБА 20 65Г 029 ГОСТ 6402-70. 2. ГАЙКА М20–6Н.6. 029 ГОСТ 5915-70. 3. Длина шпильки l ′ = l 3 + H + s + c = 5 +16 + 5 + + 16 = 42 мм, где l 3′ = (0,2…0,3) d = 4…6 мм [3, c. 4]; принимаем l 3 = 5 мм. По ГОСТ 22034-76 [3, c. 24] ближайшая длина l = 40 мм (при этом допускаем l 3 = 3 мм > Р, где Р = 2,5 мм – шаг резьбы М20).    Сбег резьбы [3, c. 4] χ = (2…2,5) Р = 5…6,25 мм, недорез а = 6 Р = 15 мм. Длина завинчивания l 1 = = 1,25 d = 25 мм.     Таким образом будем иметь: ШПИЛЬКА М20–6g х 40.66.029 ГОСТ 22034-76.

Рисунок 6. К определению                длины шпильки

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т., т.1. 8-е изд. / В.И. Анурьев.- М.: Машиностроение, 2001.

2. Расчет сварных соединений: метод. указания по курсу "Детали машин и основы конструирования" для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения / НГТУ; сост.: А.А. Ульянов, С.Н. Бабушкин и др..– Н. Новгород, 2004.

3. Расчет болтовых соединений: метод. указания по курсу "Детали машин и основы конструирования" для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения / НГТУ; сост.: А.А. Ульянов, Л.Т. Крюков и др.– Н. Новгород, 2004.

4. Правила оформления пояснительных записок и чертежей: метод. указа-ния по дисциплине "Детали машин" для студентов всех спец и форм обучения.– 2-е изд./ НГТУ; сост.: А.А. Ульянов, Н.В. Дворянинов и др. Н. Новгород, 2003.

 

    Примечание 2. Здесь указана литература, использованная только в приведенном образце контрольной работы.

    Примечание 3. Спецификация в данном примере не приводится. Правила ее выполнения см. в [4].

    Чертеж конструкции формата  А3 в масштабе,  с основной надписью  55 х

88

х 185 мм выполнить самостоятельно. Для этого имеются все необходимые размеры.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ

 

7.1. Вопросы и задания для самоконтроля знаний.

7.1.1. Раздел 1*

1. Переменные нагрузки и напряжения в деталях машин. Циклы перемены напряжений.

2. Кривые усталости и пределы выносливости при переменных напряжениях.

3. Определите характеристику и постройте циклы изменения напряжений,

если: 1) s_max = 240 МПапри   R = – 2;  2) t_min = – 180 МПа, t_max = 0;

    4. Дайте заключение по усталостному воздействию на деталь следующих циклов изменения напряжений s _R: R = – 5; R = – 1; R = 0: R = + 1. Может ли быть цикл при R > +1?

    5. Как и во сколько раз изменится долговечность детали, если при m = 6 и N < N ₀ s_lim  уменьшить с 500 до 400 МПа?

    6. Назовите предельные напряжения для оценки прочности деталей при следующих материалах и нагрузках:

1) Сталь 40,                            F - const;        4) Сталь 35,  F - var;

2) Сталь 35ХГСА (HRC_э 62), F - const;       5) СЧ 15,       F - const.

3) СЧ 20,                                 F - var;

Раздел 2

    7. Классификация и краткая характеристика соединений.

    8. Виды сварных соединений. Расчет стыковых соединений и угловых швов.

     9. Расчет сварных швов, нагруженных моментом в плоскости стыка.

10. Расчет тавровых сварных соединений.

11.             ГОСТ 5264-80- Н5- D 8- w Расшифруйте обозначение

     на чертеже и нарисуйте изделие:

                                               

    12. Укажите рабочие и связующие сварные швы,

обозначив их по ГОСТ 2.312-78.

    13. Для изготовления сварного корпуса редуктора

на складе предложили стальные листы толщиной 8 мм из сталей 20 и 45. Какой материал Вы выберете и почему?

    14. Механические характеристики крепежных изделий.

15. Расчет группового болтового соединения под действием отрывающей нагрузки.

16. Расчет группового болтового соединения под действием сдвигающей нагрузки (болт с зазором и болт без зазора).

17.Во сколько раз различаются диаметры болтов (с зазором и без зазора), нагруженных сдвигающей силой F _d?

    18.Порядокрасчета группового болтового соединения в случае общей

___________________________________________________________

* Номера разделов соответствуют тематическому плану (табл. 1, с. 5).

           

схемы нагружения. Соединение при переменной нагрузке.

19. Что обозначают цифры в классах прочности винтов: 6.8 и 10.9; гаек 5 и 12?  

20. Правильно ли назначены классы прочности:

1) болта 5.8, гайки 5; 2) болта   6.8, гайки 4; 3) болта 4.6, гайки 8?

    21.   Для приведенных схем крепления редукторов к раме укажите наиболее нагруженные болты (обозначено: Б- быстроходный вал; Т- тихоходный вал; стрелка - направление вращения вала).

 

1) редуктор Ц2, z = 6    2) редуктор КЦ, z = 8       3) редуктор ЦЧ

    22. Расшифруйте запись в спецификации и нарисуйте следующие изделия:

        1) БОЛТ 2М20x1,5 - 6 g x 100. 109. 40ХН. 016 ГОСТ 7808 - 70.

    2) ГАЙКА М12 - Л - 6 Н. 5. 059 ГОСТ 5927 - 70.

    3) ШПИЛЬКА М16 - 6 g х 120. 46. 026 ГОСТ 22032 -76.

    23. Какой болт и почему прочнее при одинаковой осевой силе:

БОЛТ М12 – 6g х 50.68. 016 ГОСТ 7796-70 или

БОЛТ М12 – 6g х 80.66. 056 ГОСТ 7796-70?

    24. Шпоночные и шлицевые соединения.

25. Для участка вала (d = 71 мм, l = 80 мм) выбрать призматическую шпонку и определить в ней напряжения, если Т = 8 кН.

Раздел 3

26. Механические передачи: общие сведения и характеристики.

27. Изобразите эпюры вращающих моментов на валах редукторов

                                                                                  

 1)                            2)                                   3)    

7.1.4. Раздел 4    

28. Условия работы и напряжения в зубьях.

    29. Причины и характер разрушения зубьев.

    30. Расчетная нагрузка зубчатых и червячных передач.

    31. Материалы и термообработка зубчатых и червячных передач.

    32. На какие группы по твердости делят зубчатые колеса?

33. С определения какого параметра и почему начинается проектировочный расчет следующих передач:

    1) редуктора Ц2(HRC < 50); 2) открытой цилиндрической; 3) шевронной (HB < 350); 4) конической с круговыми зубьями (HRC 45...50); 5) червячной?

34.Силы в цилиндрической зубчатой передаче.

    35. Изобразите силы в цилиндрической зубчатой передаче:

         1) z, наклон зуба - правый, вращение - правое;

              2) z ₂, наклон зуба -левый, вращение -правое;

         3)   z ₂ с внутренними зубьями, наклон - правый, вращение -левое.

    36. Какие силы в цилиндрической зубчатой передаче изменяют величину и направление при ее реверсировании?

    37. Проверочный   расчет цилиндрической зубчатой передачи по контактным напряжениям.

    38. Проектировочный расчет цилиндрической зубчатой передачи редуктора.

    39. Для какой передачи (с внешним или внутренним зацеплением) и почему контактная прочность выше?

    40. Укажите величины расчетных s _HP (s _{HP 1} = 600 МПа, s _{HP 2}  = 480 МПа) для цилиндрической зубчатой передачи: 1) c прямыми зубьями;  2) с косыми зубьями.

    41. Предложите меры обеспечения контактной выносливости зубьев, если при расчете оказалось: 1) s _H = 800 МПа > s _HP = 640 МПа; 2) s _H = 800 МПа > > s _HP = 780 МПа.

    42. Что Вы можете предложить, если при расчете цилиндрической зубчатой передачи получилось s _H > s _HP?

    43. Расчет цилиндрической зубчатой передачи на сопротивление усталости при изгибе

44. Что Вы можете рекомендовать для повышения изгибной прочности зубьев шестерни цилиндрической передачи?

.   45. По какому зубу z ₁ или z ₂ следует вести расчет на изгиб, если Y_{FS 1} = 4; Y_{FS 2} = 3,2; s _{FP 1} = 200МПа; s _{FP 2} = 160 МПа?

46. Какие размеры следует принять для стандартного редуктора, если расчетами получены   a_W ′: 128; 151; 180; 230; 303; 580 мм?

47. На чертеже обозначено: 8-7-7 В ГОСТ 1643-81. Что это такое?

48. Почему в цилиндрической зубчатой передаче b ₁ > b ₂?

49. Укажите значения m_n цилиндрической передачи, если расчетами   получены величины:  0,9; 2,2; 3,15; 3,75; 4,4; 6,3; 9,04 мм.

50. Изобразите осевое сечение зубчатых цилиндрических колес в зацеплении.

51. Основные параметры конической зубчатой передачи

52. Силы в зацеплении конической передачи.

53. Какие размеры следует принять окончательно, если расчетами получены   d _{e 2}¢: 112,8; 130; 141,6; 180; 230; 318; 623  мм?

54. Укажите наклон зубьев и направление вращения:

F t

F a

      1) z ₁: F _a      F _t             2) z ₂:     F _a /2                3) z _1: 

F r

                                          F _r     

F t /2

F t /2

                                                                             

55.Изобразите силы в полюсах зацепления P и наклоны зубьев для зубчатых колес следующих промежуточных валов:

         1)                                           2)

   

 

56. Основные параметры червячной передачи.

57. Какие колеса можно нарезать стандартными червячными фрезами при следующих передаточных числах u = 5; 10; 21; 31,5;   47;  59;  100?

58. Изобразите силы в червячной передаче: 1) расположение z ₁ - нижнее, вращение –левое; 2)   z ₁ - верхнее, вращение –левое. Как влияет расположение червяка на величину и направление сил?

59. Конструкция червячного колеса с зубчатым венцом из БрА10Ж4Н4.

60. Червячную пару z ₁ = 1, z ₂ = 32, m = 20 мм, q = 8 планируют заменить на z ₁= 2,   z ₂ = 64,   m = 10 мм,   q = 8. Допустима ли такая замена в пределах старого корпуса редуктора?

    61. Где и почему s _H больше: в зубе бронзового червячного колеса или в витке стального червяка?

    62. Ременные передачи: типы и основные параметры.

    63. Цепные передачи: типы и основные сведения.

7.1.5. Разделы 5 и 6     

    64. Валы и оси:  основные сведения,  предварительный расчет диаметра вала..

    65. Расчетная схема вала на прочность

66. Расчетные силы F _r и F _а на опорах вала..

67. Классификация подшипников качения.

68. Условное обозначение подшипников по ГОСТ.

69. Расшифруйте обозначения и нарисуйте сечения подшипников:

        1)  24-101Т2,   6-180208С17,    А5-206Ю;

              2)    2308,   20-102605,        4-3182124К;

    3)  Х-7606А,        38208,          66-36206Е;

              4) 5-1210Х2,  2007112Д,       5-178820.

    70. Какие подшипники из предложенных пар и почему имеют большие грузоподъемность и габариты: 208 или 408; 208 или 2208; 205 или 296; 36308 или 36318; 7208 или 7508; 7508 или 7608;7210или 7210А?

    71. Схемы установки подшипников на валах.

    72. Особенности радиально-упорных подшипников и требования, предъявляемые к ним при сборке.

    73. Что следует предпринять, если из200 подшипников, установленных в редукторах, 16 при базовом ресурсе преждевременно получили повреждения?

 

    74. Какие типы подшипников качения следует назначить, если отношения F _a / F _r равны: 0,2; 0; 0,6; 2; 8; 20?

    75. Характер разрушения и методы подбора подшипников качения при

n = 1300; 2,5; 20; 0,9 и   0,4 мин^-1.

    76. Подбор подшипников по статической грузоподъемности.

    77. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности.

    78.Особенности подбора подшипников при n > 1 мин^-1.

    79. Какой из подшипников в предложенных

схемах воспринимает внешнюю осевую силу F_A?

Что изменится при реверсировании передачи?       

    80. Формулы базового и скорректированного ресурсов подшипников.

    81. Во сколько раз изменится L _{10 ah}, если при прочих равных условиях и нагрузке роликовые подшипники заменить шариковыми?

    82. Насколько изменится ресурс шарикоподшипника, если нагрузку на него  увеличить вдвое, а частоту вращения уменьшить в 2 раза?

    83. Как изменится ресурс подшипника, если требование по надежности увеличить с 0,9 до   0,96?

    84. Какие напряжения испытывают детали подшипников (кроме сепаратора), и в каком месте они наибольшие?

    85. Подшипник416 (С _r = 128 кН) после выхода из строя был заменен на 32416 (С _r = 248 кН). Какого изменения L _h можно ожидать, если F _r = 3000 Н?

    86. Подшипники скольжения: устройство, области применения, расчет.

Условия образования жидкостного трения.

    87. Муфты. Виды несоосностей осей валов. Способ подбора. Классификация.

Вопросы для самоконтроля усвоения материала