- •А.Б. Кубышкин
- •1. Основные понятия о машинах и механизмах
- •1.1. Структура машин и механизмов
- •1.2. Простые передачи. Основные характеристики и расчетные зависимости
- •1.3. Многоступенчатые передаточные механизмы
- •1.4. Примеры решения задач
- •Контрольные вопросы
- •2. Основные понятия статики
- •2.1. Сила и момент силы. Пара сил и момент пары сил
- •2.2. Связи и их реакции
- •2.3. Условия равновесия плоской системы сил
- •2 Рис. 2.6.4. Пример решения задач
- •Контрольные вопросы
- •3. Основные понятия сопротивления материалов
- •3.1. Прочность, жесткость, устойчивость
- •3.2. Метод сечений. Внутренние силовые факторы
- •3.3. Эпюры внутренних силовых факторов
- •3.4. Пример решения задач
- •Контрольные вопросы
- •4. Напряженное состояние элементов конструкций. Основные характеристики и расчетные зависимости
- •4.1. Понятие о напряжениях и деформациях. Закон Гука
- •4.2. Простые виды деформаций. Основные характеристики и расчетные зависимости
- •4.3. Сложное сопротивление. Поперечный изгиб, изгиб с растяжением, изгиб с кручением
- •4.4. Рациональная форма сечений
- •Контрольные вопросы
- •5. Механические характеристики материалов и условия прочности
- •5.1. Механические свойства материалов при статических нагрузках. Испытания при растяжении. Диаграмма растяжения
- •5.2. Твердость материалов. Испытания на твердость
- •5.3. Механические свойства материалов при циклических нагрузках. Испытания на усталость. Кривая усталости
- •5.4. Условия прочности. Расчет допускаемых напряжений
- •5.5. Примеры расчета
- •5.5.1. Расчет ступенчатых стержней на статическую прочность
- •5.5.2. Расчет на прочность при сложном сопротивлении
- •Контрольные вопросы
- •6. Основы расчетов деталей и узлов механизмов
- •6.1. Номенклатура основных деталей и узлов механизмов
- •6.2. Обобщенный алгоритм расчета деталей машин
- •6.3. Зубчатые и червячные передачи
- •6.4. Валы
- •6.5. Подшипники качения
- •6.6. Шпоночные соединения
- •Контрольные вопросы
- •7. Точность изготовления деталей и их соединений
- •7.1. Понятие о размерах, допусках и отклонениях размеров
- •7.2. Понятие о посадках и системах посадок
- •7.3. Допуски формы и расположения поверхностей
- •7.4. Шероховатость поверхностей
- •Контрольные вопросы
- •8. Вопросы и задания для самоподготовки к экзаменам
- •Оглавление
- •Основы механики
- •443100, Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус
- •443100, Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус №8
Контрольные вопросы
Что такое взаимозаменяемость и чем она обеспечивается?
Ознакомьтесь с понятиями номинального, действительного и предельного размеров. В чем их различие?
Дайте определение допуска размера. От чего зависит величина допуска?
Как обозначают допуски на рабочих чертежах деталей? Напишите примеры простановки допуска на размер отверстия и вала. Расшифруйте: 50m9; 30F7.
Что такое посадка? Назовите типы посадок. Для чего они применяются?
Как обозначаются посадки на сборочных чертежах? Приведите примеры простановки посадок с зазором, с натягом, переходных, в системе отверстия, в системе вала. Расшифруйте: 40H9/f8; 60P7/h6.
Для чего проставляются на чертежах деталей допуски формы и расположения? Ознакомьтесь с их условными обозначениями.
Что такое базовая поверхность? Как она обозначается на чертежах?
Что такое шероховатость поверхности? Как она обозначается на чертежах? В каких единицах измеряется?
Расшифруйте обозначения:
8. Вопросы и задания для самоподготовки к экзаменам
Укажите функции, которые могут быть выполнены передаточным механизмом:
а) передача мощности;
б) увеличение мощности;
в) увеличение силы (момента сил);
г) уменьшение силы (момента сил);
д) увеличение скорости движения;
е) уменьшение скорости движения;
ж) преобразование вида движения;
з) разделение потоков движения;
и) изменение направления движения.
Укажите те из перечисленных в п. 1 функций, которые могут быть выполнены редуктором.
Укажите те из перечисленных в п. 1 функций, которые могут быть выполнены редуктором за счет передаточного отношения.
Укажите, какие из расчетных зависимостей могут быть использованы для определения передаточного отношения одноступенчатого редуктора, если известны числа зубьев шестерни и колеса, частота вращения шестернии колеса, полезнаяи затраченнаямощности, частота вращения входногои выходноговалов:
а) ; б); в); г); д); е); ж).
Укажите эксплуатационные характеристики передаточных механизмов, рассчитываемые с учетом коэффициента полезного действия :
а) передаваемая мощность;
б) передаточное отношение;
в) вращающий момент;
г) частота вращения.
6. На рис. 8.1 представлена схема привода с заданными параметрами. Определите:
Рис. 8.1
1) количество ступеней в редукторе;
2) тип передачи в каждой ступени: цилиндрическая (Ц), коническая (К), червячная (Ч);
3) расположение осей валов в каждой ступени и расположение осей входного и выходного валов редуктора:
а) параллельны;
б) пересекаются;
в) перекрещиваются;
4) передаточные отношения в каждой ступени;
5) общее передаточное отношение;
6) частоту вращения первого , второгои четвертоговалов;
7) число зубьев четвертого колеса .
7. Укажите, какие из внутренних силовых факторов, действующих в поперечном сечении нагруженного стержня (рис. 8.2), вызывают деформации:
Рис. 8.2
а) растяжения;
б) сдвига;
д) изгиба;
г) кручения.
8. Укажите, какие из внутренних силовых факторов, показанных на рис. 8.2, вызывают в поперечном сечении действие:
а) нормальных напряжений;
б) касательных напряжений.
Какая из эпюр, показанных на рис. 8.3, характеризует распределение напряжений в поперечном сечении стержня при деформации:
а) растяжения; б) сжатия; в) сдвига; г) кручения; д) изгиба?
1 2 3 4 5
Рис. 8.3
10. Обозначьте координатные оси диаграммы растяжения, показанной на рис. 8.4: а) ордината; б) абсцисса.
1
Рис. 8.4
а
Рис.51
б)пределу текучести;
в) пределу прочности;
г) упругой деформации;
д) остаточной деформации;
д) полной деформации.
1
Рис. 8.5
а) ордината; б) абсцисса.
13. Укажите номера точек на координатных осях кривой усталости (рис. 8.5), соответствующих: а) пределу выносливости; б) базовому числу циклов.
14. На рис. 8.6 представлены три схемы (1, 2, 3) нагружения силами F стержня переменного сечения и три эпюры напряжений (эп. 1, эп. 2, эп. 3), действующих в сечениях нагруженных стержней. Определите, какой вид деформации испытывает каждый стержень: а) растяжение; б) сжатие; в) сдвиг; г) кручение; д) изгиб.
1
Рис. 8.6
16. Укажите, какая из расчетных зависимостей может быть использована для расчета рабочих напряжений в поперечных сечениях каждого из стержней (рис. 8.6):
а) ; б); в); г).
17. Укажите условия прочности, соответствующие каждой схеме нагружения (рис. 8.6): а) ; б).
Укажите, выполняется ли условие прочности (да или нет) в сечениях А – А и Б – Б каждого из стержней (рис. 8.6) при допускаемых напряжениях МПа иМПа.
Укажите, какой из элементов зубчатого колеса определяет работоспособность зубчатой передачи: а) диск; б) ступица; в) зубья.
Какие напряжения вызывают разрушение зубчатых передач: а) статические; б) циклические?
Укажите параметры, оказывающие влияние на величину допускаемых напряжений зубчатых колес:
а) твердость материала;
б) размеры зубчатых колес;
в) заданный срок службы;
г) передаваемая нагрузка.
Укажите параметры (см. п. 21), оказывающие влияние на величину рабочих напряжений в зубчатых колесах.
Укажите условия, обеспечивающие работоспособность зубчатого зацепления:
а) ; б); в); г).
Укажите номера размерных линий цилиндрического (рис. 8.7), конического (рис. 8.8) и червячного (рис. 8.9) зацеплений, соответствующие:
а) делительному диаметру шестерни (червяка) и колеса;
б) диаметру вершин шестерни (червяка) и колеса;
в) диаметру впадин шестерни (червяка) и колеса;
г) межосевому (конусному) расстоянию;
д) ширине зубчатого венца колеса;
е) высоте зуба колес.
Рис. 8.7 Рис. 8.8 Рис. 8.9
Укажите, какие функции выполняют редукторные валы:
а) поддержание вращающихся деталей;
б) передача вращающего момента;
в) изменение вращающего момента;
г) изменение скорости вращения.
Укажите, какие напряжения вызывают разрушение валов:
а) статические;
б) циклические.
Укажите, в каком случае в качестве опор валов используются преимущественно радиальные (Р), радиально-упорные (РУ) или упорные (У) подшипники качения:
а) при действии только радиальных сил;
б) при действии радиальных и осевых сил;
в) при действии только осевых сил.
Укажите, какие из указанных требований должны обеспечивать подшипниковые опоры:
а) восприятие сил, действующих на вал;
б) обеспечение свободного (без заедания) вращения вала;
в) фиксирование вала от осевого смещения.
Укажите критерий работоспособности подшипников качения, используя условия п. 23.
30. Укажите на рис. 8.10 поверхность или сечение шпонки, испытывающее деформацию:
а) смятия; б) среза.
Рис. 8.10
1. а, в, г, д, е, ж, з, и. 2. а, в, е, ж, з, и. 3. в, е. 4. б, в, д. 5. а, в. 6. 6.1: 3; 6.2: К, Ц, Ч; 6.3: б, а, в, в; 6.4: 2, 3, 10; 6.5: 60; 6.6: 3000, 1500, 50; 6.7. 63. 7. а) N; б) QY, QZ; в) МХ; г) MY, MZ. 8. а) N, MY, MZ; б) QY, QZ, MX. 9. а) 2; б) 4; в) 5; г 3; д) 1. 10. а) ; б).11. а) 3; б) 2; в) 1; г) 4; д) 5; е) 6. 12. а) ; б)N. 13. а) 2; б) 4. 14. 1 – б; 2 – г; 3 – д. 15. 1 – эп. 3; 2 – эп. 2; 3 – эп. 1. 16. 1 – а; 2 – в; 3 – г. 17. 1 – а; 2 – б; 3 – а. 18. 1 – нет, да; 2 – да, нет; 3 – да, да. 19. Ц: а – 8 и 2; б – 9 и 3; в – 7 и 1; г – 4; д – 6; е – 5; К: а – 9 и 2; б – 10 и 3; в – 8 и 1; г – 6; д – 7; е – 4; Ч: а – 6 и 2; б – 7 и 3; в – 5 и 1; г – 8; д – 9; е – 11. 20. б. 21. б. 22. а, в. 23. б, г. 24. а, б. 25. а, б. 26. б. 27. а – Р, б – РУ, в – У. 28. а, б, в. 29. г. 30. а – 4; б – 2.