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

	1	2	3	4			5	6	7		8		9		10
F, кН	8,5	9	9,5	10			10,5	11	11,5		12		12,5		13
Материал гайки		Чугун					Бронза					Чугун
Материал винта		Сталь 30					Сталь 40				Сталь 50
Вид резьбы	Прямоугольная					Трапецеидальная					Упорная
Момент трения в	3	5	7	9			11	13	15		17		19		21
опоре, Н·м
α, град	15	15	17	17			19	19	21		21		23		23
Коэффициент	0,25	0,25	0,25	0,3			0,3	0,3	0,35		0,35		0,35		0,35
трения клина о
клин
f	0,25	0,25	0,25	0,3			0,3	0,3	0,35		0,35		0,35		0,35
Ход винта, мм	400	400	375	375			350	350	325		325		300		300

Fгр Dб

Рис. 8.1

Рис. 8.2

4. Крутящий момент с выходного вала цилиндрического редуктора с раздваивающейся тихоходной ступенью (рис. 8.4) передается на коническую шестерню открытой передачи. Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать подшипники и шпонки и выполнить их проверочный расчет. Делительный диаметр цилиндрических косозубых колес d, средний делительный диаметр конической шестерни dm, частота вращения вала nв, силы в цилиндрическом косозубом зацеплении: окружная Ftц, радиальная Frц и осевая Faц силы, в коническом: окружная Ftк, радиальная Frк и осевая Faк представлены в табл. 8.4. Расстояние между серединами подшипников и ступицами деталей передач (А, Б, В) представлены в табл. М2.

Таблица 8.4

Номер варианта

63

Парамет					Номер варианта
ры
nв, мин–1	1000	1500	3000	750		1000	1500		3000	750	1000	1500
Fв, Н	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
	175	193	210	227		245	263		280	298	315	333
d, мм	350	375	400	425		450	375		400	425	450	375
Ftц, Н	3714	3813	3900	3976		4044	5200		5200	5200	5200	6587
Frц, Н	1391	1428	1460	1489		1514	1947		1947	1947	1947	2466
Faц, Н	1352	1388	1419	1447		1472	1893		1893	1893	1893	2397
dm, мм	245	270	295	320		345	270		295	320	345	270
Ftк, Н	5306	5296	5288	5281		5275	7222		7051	6906	6783	9148
Frк, Н	1878	1874	1871	1869		1867	2556		2495	2444	2400	3237
Faк, Н	434	434	433	432		432	591		577	565	555	749

F

H	dр
r
d	р
	l

dб

hб

Рис. 8.3

5.Расчетный механизм подъема консольного поворотного крана на рис. 8.5 по данным табл. 8.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

6.Рассчитать ленточный конвейер для перемещения угля (рис. 8.6). Расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, угол наклона

конвейера β и скорость транспортируемого материала v приведены в табл. 8.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

64

Ftк

Frк

	1
m	d
d

Faк

2
d	А

Faц

Frц

3
d	Б

Ftц

d4

Faц

В

Ftц

Frц

4	d
d
	Г

d3

Рис. 8.4

Таблица 8.5

Величина										Номер варианта
				1	2	3			4			5			6			7			8		9		10
Вес груза F, кН				12	14	16			18			20			22			24			26		28		30
Скорость подъема
груза υ, м/мин				5	5,5	6			6,5			7			7,5			8			8,5		9		9,5
Высота подъема
груза H, м				12	12	13			13			14			14			15			15		16		16
Режим работы				С	С		С			С			Т		Т			Т			Л		Л		Л
																						Таблица 8.6
Величина									Номер варианта
		1		2	3		4			5			6				7			8		9			10
Q, т/ч		210		200	190		180			170			160				150			140		130			120
ρ, т/м3		0,9		0,9	0,9		0,9			0,9			0,9				0,9			0,9		0,9			0,9
l1 , м		12		12	14		14			16			16				18			18		20			20
l2 , м		30		31	32		33			34			35				36			37		38			39
β, рад		π/15		π/12	π/15		π/12			π/15			π/12			π/15				π/12		π/15			π/12
V, м/с		1		1,1	1,2		1,3			1,4			1				1,1			1,2		1,3			1,4

Рис. 8.5

Рис. 8.6

65

9 группа задач

1.Определить диаметр шпильки станочного прихвата (рис. 9.1) по данным табл. 9.1. Проверить сварной шов крепления опорной шайбы к штифту, если известно, что сварка произведена угловым швом с катетом k.

2.Привод лебедки состоит из двигателя, муфты, цилиндрическо-червячного редуктора, выходной вал которого с помощью цепной передачи соединен с валом приводного барабана (рис.9.2). Определить мощность, угловую скорость, частоту вращения

икрутящий момент на каждом валу привода. Диаметр барабана Dб, вес груза Fгр, скорость груза Vгр, частота вращения вала двигателя nдв, число зубьев шестерни Z, число зубьев колеса Z2, передаточное число цепной передачи Uцп представлены в табл. 9.2. Значения КПД передач принять по табл. М1.

3.Рассчитать параметры винта и гайки механизма отводки

муфты, а также длину рукоятки lр (рис. 9.3). Значение силы, действующей на гайку, сила рабочего Fр и другие необходимые данные приведены в табл. 9.3.

Fгр

Dб

F

		Рис. 9.1									Рис. 9.2
												Таблица 9.1
Параметры						Номер варианта
	1	2		3	4		5	6		7	8	9	10
F, кН	6	6,5		7	7,5		8	8,5		9	9,5	10	10,5
a, мм	110	120		130	140		150	160		170	180	190	200
b, мм	100	110		120	130		140	150		160	170	180	190
d0, мм	8	8		8	9		9	9		10	10	12	12
k, мм	3	3		3	4		4	4		5	5	6	6

66

lр

																								dр
									d0
																			г
																			d
														Рис. 9.3
																																	Таблица 9.2
Параметры																Номер варианта
		1			2			3						4				5					6					7			8		9			10
Dб, мм		360			400			500					630					200					360					400			500		630			200
Fгр, кН		15			20			25						10				15					20					25			20		15			10
Vгр, м/мин		6			8			10						12				10					8					6			8		10			10
nдв, мин–1		725			980			1460					2940					725					980					1460			2940		725			980
Z1		17			18			19						20				21					22					21			19		17			18
Z2		35			35			44						45				50					48					50			44		35			35
Uцп		40			50			60						65				45					55					70			40		55			65
																																	Таблица 9.3
Параметры																			Номер варианта
				1			2					3			4					5					6				7			8		9		10
F, кН				5			6					7			8					9					10				11			12		10		12
Материал гайки							Чугун														Бронза												Чугун
Материал винта					Сталь 30																Сталь 40											Сталь 50
Вид резьбы					Прямоугольная													Трапецеидальная														Упорная
Момент трения в				3			5					7			9					11					13				15			17		19		21
опоре, Н·м
Lmax, мм				100			120			140					160					180					200				100			120		140		160
α				5			5					5			6					6					6				7			7		7		7

4. На выходном валу червячного редуктора установлена коническая шестерня открытой передачи (рис. 9.4.). Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать подшипники и шпонки и выполнить их проверочный расчет. Делительный диаметр червячного колеса d, средний делительный диаметр конической шестерни dm, частота вращения вала nв, силы в

67

червячном зацеплении: окружная Ftч, радиальная Frч и осевая Faч, в коническом – окружная Ftк, радиальная Frк и осевая Faк приведены в табл. 9.4. Расстояние между серединами подшипников и ступицами деталей передач (А, Б, В) представлены в табл. М2.

5.Рассчитать механизм мачтово-стрелового крана (рис. 9.5) по данным табл. 9.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

6.Рассчитать пластинчатый конвейер для перемещения руды (рис. 9.6). Расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, угол наклона

конвейера β и скорость транспортируемого материала V приведены в табл. 9.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

Frк

m	1
d	d

Faч

Ftк

Ftч Frч

Faк

2	3		4	d	3
d	d		d		d
А		Б	В

Рис. 9.4

Таблица 9.4

Парамет					Номер варианта
ры	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
nв, мин–1	1 000	1 500	3 000	750		1 000	1 500		3 000	750	1000	1500
Fв, Н	250	275	300	325		350	375		400	425	450	475
d, мм	300	325	350	375		400	325		350	375	400	325
Ftч, Н	5 333	5 415	5 486	5 547		5 600	7 385		7 314	7 253	7 200	9 354
Frч, Н	1 941	1 971	1 997	2 019		2 038	2 688		2 662	2 640	2 621	3 405
Faч, Н	1 333	1 354	1 372	1 387		1 400	1 846		1 829	1 813	1 800	2 339
dm, мм	210	235	260	285		310	235		260	285	310	235
Ftк, Н	7 619	7 489	7 385	7 298		7 226	10 213	9 846		9 544	9 290	12 936
Frк, Н	2 696	2 650	2 613	2 583		2 557	3 614		3 484	3 377	3 287	4 578

68

Faк, Н

624

613

605

598

592

836

806

781

761

1 059

		Рис. 9.5																			Рис. 9.6
																									Таблица 9.5
Величина														Номер варианта
				1		2			3			4			5			6			7		8		9		10
Вес груза F, кН				20		21			22			23			24			25			26		27		28		30
Скорость подъема
груза υ, м/мин				10		10			11			11			12			12			13		13		14		14
Высота подъема
груза H, м				14		15			16			17			18			19			20		21		22		23
Режим работы				Л			Л		Л			С			С			С			С		Л		Л		Л
																									Таблица 9.6
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		2,0		2,0			2,1			2,1				2,2			2,2			2,3		2,3			2,4		2,4
l1 , м		30		30			35			35				40			40			45		45			50		50
l2 , м		75		80			85			90				95			100			105		110			115		120
β, рад		π/10		π/12			π/10			π/12				π/10			π/12			π/10		π/12			π/10		π/12
V, м/с		0,6		0,65			0,7			0,75				0,8			0,6			0,65		0,7			0,75		0,8

10 группа задач

1. Рассчитать клеммовое болтовое соединение, обеспечивающее передачу крутящего момента за счет сил трения с рычага на вал (рис. 10.1). Диаметр вала dв, сила F, длина рычага l, толщина рычага δ и расстояние от оси болта до оси вала а заданы в табл. 10.1. Проверить сварной шов крепления рычага к клемме, если известно, что сварка

69

произведена стыковым швом на всю толщину рычага.

Таблица 10.1

Параметры					Номер варианта
	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
F, Н	300	350	400	450		500	550		600	650	700	750
D, мм	45	50	55	60		65	70		75	80	85	90
dв, мм	30	35	40	45		50	55		60	65	70	75
l, мм	410	420	430	440		450	460		470	480	490	500
a, мм	25	30	35	40		45	50		55	60	65	70
δ, мм	5	5	6	6		7	7		8	8	10	10

2. Привод сушильного барабана состоит из двигателя, муфты, червячного редуктора, выходной вал которого с помощью цепной передачи соединен с валом сушильного барабана. Определить мощность, угловую скорость, частоту вращения и крутящий момент на каждом валу привода. Мощность Pдв и частота вращения nдв электродвигателя, угловая скорость на выходном валу редуктора ω3, число зубьев ведущей Z3 и ведомой Z4 звездочек цепной передачи представлены в табл. 10.2. Значения КПД передач принять по табл.

М1.

Таблица 10.2

Парамет					Номер варианта
ры	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
Pдв, кВт	3	4	5	6		7	3		4	5	6	7
nдв, мин–1	745	745	985	985		1460	1460		985	1460	1460	2890
ω3, с–1	1	1,5	3	3		4	5		2	3	4	6
Z3	1	1	1	2		2	2		1	1	2	2
Z4	30	25	20	25		30	28		23	26	32	28

a	l
dв
dв
D	F
Рис. 10.1	Рис. 10.2

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

70

lр съемника подшипников (рис. 10.3). Сила давления F на винт, сила рабочего Fр и другие необходимые параметры приведены в табл. 10.3.

4. На промежуточном валу редуктора установлены цилиндрическое косозубое колесо первой ступени и косозубая цилиндрическая шестерня второй ступени (рис. 10.4.). Вал установлен на подшипниках. Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать подшипники и шпонки и выполнить их проверочный расчет. Частота вращения вала nв, делительный диаметр шестерни dш, колеса dк, силы в зацеплении первой ступени: окружная Ftк, радиальная Frк и осевая Faк силы, во второй ступени – окружная Ftш, радиальная Frш и осевая Faш приведены в табл. 10.4. Расстояние между серединами подшипников и ступицами деталей передач (А, Б, В) представлены в табл. М2.

Таблица 10.3

Параметры										Номер варианта
			1		2		3		4		5		6		7		8		9	10
F, кН			5		7,5		10		12,5		15		17,5		20		22,5		25	27,5
Материал					Чугун						Бронза						Чугун
гайки
Материал				Сталь 30						Сталь 40							Сталь 50
винта
Вид			Прямоугольная						Трапецеидальная								Упорная
резьбы
Момент			3		5		7		9		11		13		15		17		19	21
трения в
опоре, Н·м
																			Таблица 10.4
Парамет									Номер варианта
ры		1		2		3			4	5			6		7		8		9	10
nв, мин–1		1 500		3 000		750			1 000	1 500			3 000		750		1 000		1 500	3 000
dш, мм		50		75		100			125	150			75		100		125		150	75
Ftш, Н		26 000		19 067		15 600		13 520		12 133		26 000		20 800		17 680		15 600		32 933
Frш, Н		9 734		7 139		5 841			5 062	4 543			9 734		7 788		6 619		5 841	12 330
Faш, Н		9 463		6 940		5 678			4 921	4 416			9 463		7 571		6 435		5 678	11 987
dк, мм		375		400		425			450	475			400		425		450		475	400
Ftк, Н		3 467		3 575		3 671			3 756	3 832			4 875		4 894		4 911		4 926	6 175
Frк, Н		1 298		1 338		1 374			1 406	1 435			1 825		1 832		1 839		1 844	2 312
Faк, Н		1 262		1 301		1 336			1 367	1 395			1 774		1 781		1 787		1 793	2 248

71

5. Рассчитать механизм подъема автомобильного крана (рис. 10.5) по данным табл. 10.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

6. Рассчитать пластинчатый конвейер для перемещения дробленого камня (рис. 10.6). Расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, угол наклона конвейера β и скорость транспортируемого материала v приведены в табл. 10.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

Таблица 10.5

Величина														Номер варианта
				1		2			3			4			5			6			7		8		9		10
Вес груза F, кН				30		35			40			45			50			55			60		65		70		75
Скорость подъема
груза υ, м/мин				8		8			7			7			6			6			5		5		4		4
Высота подъема
груза H, м				10		10			11			11			12			12			13		13		14		14
Режим работы				С			С		С			С			С			Л			Л		Л		Л		Л
																								Таблица 10.6
Величина												Номер варианта
		1		2			3			4				5			6			7		8		9			10
Q, т/ч		350		340			330			320				310			300			290		280		270			260
ρ , т/м3		1,8		1,9			2			1,8				1,9			2			1,8		1,9		2			1,8
l1, м		40		42			44			46				48			50			52		54		56			58
l2, м		62		64			66			68				70			72			74		76		78			80
β, рад		π/10		π/12			π/10			π/23				π/10			π/12			π/10		π/12			π/10		π/12
υ, м/с		0,5		0,6			0,7			0,5				0,6			0,7			0,5		0,6		0,7			0,5

lр

72