Дулевич А.Ф. Сурус А.И. Методичка для заочников, Детали машин

F, Н	500	550	600	650	700	750	800	850	900	950
D, мм	54	56	58	60	62	64	66	68	70	72
dв, мм	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52
l, мм	500	510	520	530	540	550	560	570	580	590
δ, мм	5	5	6	6	7	7	8	8	10	10

2. Привод продольного цепного конвейера (рис. 3.2) состоит из двигателя, муфты, одноступенчатого конического редуктора, открытой цилиндрической прямозубой передачи и открытой цепной передачи. Определить мощность, угловую скорость, частоту вращения и крутящий момент на каждом

валу привода. Мощность P3 и угловая Рис. 3.2 скорость ω3 на тихоходном валу редуктора, частота вращения вала двигателя n1, общее передаточное число привода Uобщ, число зубьев на ведущем Z3 и ведомом Z4 зубчатых колесах представлены в табл.

3.2.Значения КПД передач принять по табл. М1.

3.Рассчитать параметры винта и гайки, а также длину рукоятки

lp пресса (рис.3.3). Продольная сила F, сила рабочего и другие необходимые данные приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.2

Парамет										Номер варианта
ры		1	2		3			4			5				6			7			8		9			10
P3, кВт		3	4		5			3			4				5			6			2		3			4
ω3, с–1		20	25		30			20			25				30			25			20		25			30
n1, мин–1		750	1000		1490			2890			750			1000			1490				2890		743			740
Uобщ		20	28		34			60			23				30			37			58		18			20
Z3		20	17		21			24			18				25			19			20		22			23
Z4		80	48		63			53			54				63			45			44		58			60
																								Таблица 3.3
Параметры											Номер варианта
			1	2			3			4			5			6			7			8		9		10
F, кН			5,5	6			6,5			7			7,5			8			8,5			9		9,5		10
Fр, кН			100	100			150			150			200			200			250			250		300		300
Материал гайки					Чугун									Бронза									Чугун
Материал винта				Сталь 30									Сталь 40									Сталь 50
Вид резьбы			Прямоугольная								Трапецеидальная											Упорная

43

Момент трения	3	5	7	9	11	13	15	17	19	21
в опоре, Н·м

4. Крутящий момент с пары косозубых колес (рис. 3.4) тихоходного вала, установленного на подшипниках, подается на звездочку цепной передачи. Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать и выполнить проверочный расчет подшипников и шпонок. Вал вращается с частотой nв, на вал от цепной передачи действует сила Fв, делительный диаметр косозубого колеса d, силы в цилиндрическом зацеплении: окружная Ft, радиальная Fr и осевая Fa представлены в табл. 3.4. Расстояние между серединами подшипников и ступиц деталей передач (А, Б, В, Г) представлены в табл. М2.

Таблица 3.4

Парамет									Номер варианта
ры	1	2				3		4		5	6		7	8		9	10
nв, мин–1	750	1000		1500				3000		750	1000		1500	3000		750	1000
Fв, Н	75	82,5				90		97,5		105	112		120	127		135	142
d, мм	200	225				250		275		300	225		250	275		300	225
Ft, Н	1500	1467		1440				1418		1400	2000		1920	1855		1800	2533
Fr, Н	562	549				539		531		524	749		719	695		674	948
Fa, Н	546	534				524		516		510	728		699	675		655	922
				lр
													Ft	Fa Fa		Ft
						d
						р

dг

h б

dб 700

d1

Fв

Fr Fr

2	3	4	4	3	d
d	d d		d	d
А	Б		В	Г

Рис. 3.3

Рис. 3.4

5. Рассчитать механизм подъема портального крана (рис. 3.5) по данным табл. 3.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

44

6. Рассчитать пластинчатый конвейер для перемещения горячих отливок (рис. 3.6). Диаметр отливок D, высота h, масса каждой отливки m, часовая производительность Q и коэффициент неравномерности подачи отливок k приведены в табл. 3.6. Длины участков по горизонтали: l1 = 30 м, l2 = 45 м, l3 = 24 м, угол β = π/16 рад. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями

п. 3.7.

Рис. 3.5																Рис. 3.6
																					Таблица 3.5
												Номер варианта
Величина
		1		2			3			4			5		6		7			8		9		10
Вес груза F, кН		50		60			80			90			100		120		150			180		250		300
Скорость подъема
груза υ, м/мин		12		12			11			11			10		10		9			9		8		8
Высота подъема
груза H, м		10		11			12			13			14		10		11			12		13		14
Режим работы		Л		Л			Л			С			С		С		Т			Т		Т		Т
																					Таблица 3.6
										Номер варианта
Величина
	1		2			3			4			5			6		7			8	9			10

45

D, мм	400	450	500	550	600	400	450	500	550	600
h , мм	120	130	140	150	160	120	130	140	150	160
m, кг	150	155	160	165	170	175	180	185	190	195
Q , м	230	240	250	260	270	280	290	300	310	320
k, рад	1,6	1,7	1,8	1,9	2	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5

4 группа задач

420 180 100

		1. Рассчитать				болты,
350		которыми			кронштейн
		прикреплен		к	швеллерной
		балке (рис. 4.1), по данным
		табл. 4.1.			Определить
200		диаметр	болтов			для	двух
		случаев, когда они стоят а) с
		зазором; б) без зазора.
	δ	Коэффициент			трения		f
		между	кронштейном				и
		балкой равен 0,2. Проверить
400		сварной	шов		крепления
		рычага	к	пластине,			если
Рис. 4.1		известно,		что		сварка
		произведена стыковым швом

на всю толщину δ рычага.

Таблица 4.1

Параметры					Номер варианта
	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
F, кН	16	17	18	19		20	21		22	23	24	25
α, рад	π/6	π/9	π/12	π/6		π/9	π/12		π/6	π/9	π/12	π/6
δ, мм	8	8	10	10		12	12		14	14	16	16

46

2. Привод скребкового конвейера
(рис. 4.2) состоит из двигателя, муфты,
соосного	косозубого	редуктора,
открытой цепной передачи. Определить
мощность, угловую скорость, частоту
вращения и крутящий момент на каждом
валу привода. Общее передаточное
число редуктора Uред., частота вращения
вала двигателя n1, угловая скорость
промежуточного вала редуктора ω3,			Рис. 4.2
число зубьев ведущей Z5		и ведомой Z6

звездочек и крутящий момент на

выходном валу редуктора T4 представлены в табл. 4.2. Значения КПД передач принять по табл. М1.

3.Рассчитать винт и гайку съемника, а также длину рукоятки, lp (рис. 4.3). Сила давления F на винт, сила рабочего, а также другие необходимые данные приведены в табл. 4.3.

4.Крутящий момент со шкива ременной передачи (рис. 4.4) посредством быстроходного вала, установленного на подшипниках, подается на коническую шестерню. Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать и выполнить проверочный расчет подшипников и шпонок. Вал вращается с

частотой nв, ременная передача действует на вал с силой Fв, средний делительный диаметр шестерни dm, на коническую шестерню действуют окружная Ftк, радиальная Frк и осевая Faк силы (табл. 4.4). Расстояния между серединами подшипников и ступицами деталей передач (А, Б, В) представлены в табл. М2.

5.Рассчитать механизм подъема поворотного крана (рис. 4.5) по данным табл. 4.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

6.Рассчитать ленточный конвейер для перемещения сухого песка (рис. 4.6). Расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, угол наклона

конвейера β и скорость транспортируемого материала ν приведены в табл. 4.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

47

dг

H

600

dб

lб

dр

hб

F	Fв

Рис. 4.3

Ftк

Faк

Frк

	2	3	2	3	2	1	m
1	d	d	d	d	d	d	d
d	А		Б	В

Рис. 4.4

Таблица 4.2

Параметры										Номер варианта
	1			2			3	4			5		6		7	8	9	10
Uред.	21			22			23	24			25		21		22	23	24	25
n1, мин–1	725			980			1460	2940			725		980		1460	2940	725	980
ω3, с–1	8			9			10	8			9		10		8	9	10	8
Z5	18			19			20	21			22		18		19	20	21	22
Z6	90			92			94	96			98		92		94	96	98	90
T4, Н·м	1200			1240			1300	1200			1240		1300		1240	1300	1200	1300
																	Таблица 4.3
Параметр										Номер варианта
		1			2		3		4		5		6		7	8	9	10
F, кН		5,5			6		6,5		7		7,5		8		8,5	9	9,5	10
Fр, кН		100			100		150		150		200		200		250	250	300	300
Материал					Чугун						Бронза					Чугун
гайки
Материал			Сталь 30							Сталь 40						Сталь 50
винта
Вид резьбы		Прямоугольная							Трапецеидальная							Упорная
Момент
трения в		3			5		7		9		11		13		15	17	19	21
опоре, Н·м

48

			Рис. 4.5																									Рис. 4.6
																																		Таблица 4.4
Парамет																Номер варианта
ры		1				2				3				4				5						6			7			8		9			10
nв, мин–1		3000		1500						1000				750				3000				1500					1000			750		3000			1500
Fв, Н		75				82,5				90				97,5				105						112			120			128		135			142
dm, мм		63				88				113				138				163						88			113			138		163			88
Ftк, Н		794				625				531				471				429						852			708			616		552			1080
Frк, Н		281				221				188				167				152						301			251			218		195			382
Faк, Н		65				51				43				39				35						70			58			50		45			88
																																		Таблица 4.5
Величина																			Номер варианта
						1				2				3				4			5				6			7			8			9			10
Вес груза F, кН						20				30				40				50			60				70			80			90			100			110
Скорость
подъема груза υ,						8				9				10				8			9				10			8			9			10			8
м/мин
Высота подъема						15				14				13				12			11				10			9			8			7			6
груза H, м							Л				С			Л				С				Л			С			Л			С			Л			С
Режим работы
																																		Таблица 4.6
Величина																		Номер варианта
			1				2				3				4				5					6			7			8			9			10
Q, т/ч			160				170				180				190				200					210			220			230			240			250
ρ , т/м3			1,5				1,6				1,5				1,6				1,5					1,5			1,6			1,6			1,5			1,6
l1 , м			41				42				43				44				45					46			47			48			49			50
l2 , м			26				27				28				29				30					31			32			33			34			35
β, рад			π/12				π/15				π/12				π/15				π/12					π/15			π/12				π/15			π/12			π/15
																		49

υ, м/с

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2

2,1

2,2

2,3

2,4

5 группа задач

1. Рассчитать

болты

фланцевого

соединения

водопроводных труб (рис.5.1).

Давление воды внутри труб по

манометру p, диаметр фланца D,

наружный диаметр труб D2,

внутренний диаметр труб и диаметр

окружности центров болтов D0,

их

Рис. 5.1

толщины

и

толщина

прокладки

приведены в табл. 5.1.

Количество

болтов принять в зависимости от D0. Материал прокладки паранит. Проверить сварной шов крепления фланца к трубе, если известно, что сварка произведена угловым швом с катетом k.

2. Привод подвесного конвейера (рис. 5.2) состоит из двигателя, открытой ременной передачи, конического редуктора, открытой цепной передачи. Определить мощность, угловую скорость, частоту вращения и крутящий момент на каждом валу привода. Общее передаточное число привода Uобщ, частота

Рис. 5.2 вращения n4 приводного вала конвейера, угловая скорость ω3 ведущей звездочки цепной передачи, крутящий момент на ведущем T2 и ведомом T3 валах редуктора представлены в табл. 5.2. Значения КПД передач принять по табл. М1.

Таблица 5.1

Параметры					Номер варианта
	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
p, МПа	0,5	0,6	0,7	0,8		0,9	1		1,1	1,2	1,3	1,4
D, мм	330	340	350	360		370	380		390	400	410	420
D0, мм	260	270	280	290		300	310		320	330	340	350
D1, мм	160	170	180	190		200	210		220	230	240	250
D2, мм	170	180	190	200		210	220		230	240	255	265
h1, мм	5	5	6	6		6	7		7	7	8	8

50

h2, мм	1		1		2		2		2		3				3	3		3		3
k, мм	3		3		4		4		4		5				5	5		6		6
																			Таблица 5.2
Параметры									Номер варианта
		1		2		3		4		5		6			7		8		9	10
Uобщ		40		50		60		40		50		60			40		50		60	50
n4, мин–1		50		60		50		40		30		20			30		40		50	60
ω3, с–1		12		14		15		8		12		14			15		8		9	11
T2, Н·м		34		35		25		30		34		35			25		30		40	50
T3, Н·м		72		80		90		80		80		90			60		70		100	126

3. Рассчитать				винт и					lр
гайку,	а	также		длину			dг
рукоятки		lр	пресса		для				р
									d
сгибания			двутавровых					H
балок	№ 16		(рис.		5.3).
Расстояние				между				dб
опорными лапами пресса l и						400			δ
								d
другие			необходимые
данные		приведены			в
табл. 5.3.
4.	На выходном валу
червячного			редуктора					l
установлены
цилиндрическая					и			Рис. 5.3
коническая			шестерни

открытых передач (рис. 5.4). Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать подшипники и шпонки и выполнить их проверочный расчет. Частота вращения вала nв, делительный диаметр червячного колеса dч, средний делительный диаметр dm конической шестерни, делительный диаметр d цилиндрической шестерни, силы в червячном зацеплении: окружная Ftч, радиальная Frч и осевая Faч; в коническом: окружная Ftк, радиальная Frк и осевая Faк; в косозубом цилиндрическом: косозубое колесо – окружная Ftц, радиальная Frц и осевая Faц приведены в табл. 5.4. Расстояние между серединами подшипников и ступицами деталей передач (А, Б, В, Г) представлены в табл. М2.

5. Рассчитать механизм подъема железнодорожного крана (рис. 5.5) по данным табл. 5.5 в соответствии с методическими

51

указаниями п. 3.6.

6. Рассчитать ленточный конвейер для перемещения руды (см. рис. 4.6) при условии, что расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, угол наклона конвейера β и скорость транспортируемого материала ν приведены в табл. 5.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

Таблица 5.3

Параметры									Номер варианта
		1	2		3		4		5		6	7	8	9	10
l, мм		1100	1200		1300		1400		1500		1600	1700	1800	1900	2000
Материал			Чугун						Бронза				Чугун
гайки
Материал			Сталь 30					Сталь 40					Сталь 50
винта
Вид резьбы		Прямоугольная					Трапецеидальная						Упорная
Момент
трения в		3	5		7		9		11		13	15	17	19	21
опоре, Н·м
						Ftч
							Faч
Ftч	Faц		Frч
							Faк
Frц								Ftк
									Frк

d	1
	d

2	3	4
d	d	d

АБ

Рис. 5.4

dч

В

d3

2	1	m
d	d	d
Г

Рис. 5.5

Таблица 5.4

Парамет					Номер варианта
ры	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
nв, мин–1	3 000	1 500	1 000	750		3 000	1 500		1 000	750	3 000	1 500
d, мм	200	225	250	275		300	225		250	275	300	225
Ftц, Н	12 000	11 733	11 520	11 345		11 200	16 000	15 360		14 836	14 400	20 267
Frц, Н	4 493	4 393	4 313	4 248		4 193	5 990		5 751	5 555	5 391	7 588
Faц, Н	4 368	4 270	4 193	4 129		4 076	5824		5 591	5 400	5 241	7 377

52