Что больше требуемой долговечности. Задачи для контрольной работы № 1 Задача №1.
Определить реакции
стержней, удерживающих грузы
и
.
Массой стержней пренебречь.
Схему для решения задачи выберете из таблицы 4, числовые данные - из таблицы 3, в соответствии с номером своего варианта.
Таблица 3
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0,4 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
0,5 |
0,8 |
0,4 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
, кН |
0,5 |
0,8 |
0,4 |
0,5 |
0,8 |
0,4 |
0,2 |
1,2 |
1,0 |
0,6 |
,
кН
Таблица 4
Задача №2.
Горизонтальная балка, нагруженная силами и , парой с моментом m и распределенной нагрузкой с интенсивностью q, удерживается в равновесии шарнирно-неподвижной опорой и шарнирно-подвижной опорами. Определить реакции в опорах балки. Весом балки пренебречь. Данные для расчета взять в соответствии с номером вашего варианта из таблиц 5 и 6.
Таблица 5
Вариант |
№ задачи |
a |
b |
c |
|
|
m, кНм |
q, кН/м |
м |
кН |
|||||||
1 |
1 |
0,7 |
1,2 |
0,8 |
20 |
10 |
12 |
4 |
2 |
2 |
1,0 |
1,4 |
1,2 |
12 |
8 |
20 |
6 |
3 |
3 |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
16 |
8 |
15 |
8 |
4 |
4 |
0,8 |
1,4 |
1,0 |
40 |
20 |
10 |
10 |
5 |
5 |
0,8 |
1,2 |
0,8 |
20 |
7 |
40 |
12 |
6 |
6 |
0,8 |
1,4 |
1,0 |
12 |
20 |
10 |
5 |
7 |
7 |
0,2 |
0,8 |
0,4 |
10 |
40 |
12 |
6 |
8 |
8 |
1,2 |
1,0 |
1,0 |
20 |
15 |
14 |
8 |
9 |
9 |
1,0 |
2,0 |
1,2 |
25 |
12 |
10 |
15 |
10 |
10 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
18 |
20 |
15 |
5 |
Таблица 6
Задача №3
Для тонкой однородной пластины, размеры которой даны в миллиметрах, определить положение центра тяжести.
Задача № 4
Для ступенчатого
стального бруса построить эпюры
продольных сил и нормальных напряжений
и проверить прочность каждого участка,
приняв
,
.
Определить
перемещение свободного конца бруса.
Модуль продольной упругости
.
Данные для расчета взять из таблиц 7 и 8, в соответствии с номером вашего варианта.
Таблица 7
Вари-ант |
№ за-дачи |
|
|
|
a |
b |
c |
|
|
|
кН |
м |
мм2 |
||||||||
1 |
1 |
40 |
26 |
21 |
0,6 |
0,6 |
0,3 |
350 |
120 |
300 |
2 |
2 |
15 |
7 |
6 |
0,4 |
0,4 |
0,8 |
250 |
180 |
120 |
3 |
3 |
15 |
38 |
25 |
0,5 |
0,4 |
0,7 |
145 |
185 |
- |
4 |
4 |
38 |
11 |
14 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
450 |
350 |
- |
5 |
5 |
8 |
15 |
19 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
80 |
160 |
280 |
6 |
6 |
18 |
23 |
21 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
130 |
300 |
150 |
7 |
7 |
12 |
19 |
4 |
0,4 |
0,8 |
0,4 |
90 |
285 |
- |
8 |
8 |
10 |
9 |
14 |
0,6 |
0,5 |
0,5 |
170 |
150 |
220 |
9 |
9 |
9 |
13 |
5 |
0,4 |
0,7 |
0,5 |
245 |
205 |
170 |
10 |
10 |
11 |
15 |
7 |
0,8 |
0,4 |
0,3 |
180 |
250 |
- |
Таблица 8
Задача №5
Определить необходимое количество болтов, обеспечивающих прочность соединения на срез и смятие, если общая толщина соединяемых деталей h, приложенная нагрузка F, допускаемые напряжения .
Диаметр болта выбрать конструктивно по таблице 10, значения для расчета взять из таблицы 9 в соответствии со своим вариантом.
Рисунок 27
Таблица 9
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
F, kH |
30 |
45 |
50 |
26 |
78 |
60 |
35 |
28 |
57 |
47 |
h, мм |
10 |
14 |
20 |
16 |
38 |
18 |
14 |
26 |
12 |
10 |
Таблица 10
Наруж-ный диа-метр |
Сред-ний диа-метр |
Внут- рений диа-метр |
Шаг резь-бы |
Наруж-ный диа-метр |
Сред-ний диа-метр |
Внут- рений диа- метр |
Шаг резь-бы |
5 |
4,480 |
4,134 |
0,8 |
28* |
25,051 |
23,752 |
3 |
6 |
5,350 |
4,918 |
1 |
30 |
27,727 |
26,211 |
3,5 |
7** |
6,350 |
5,908 |
1 |
33* |
30,727 |
29,211 |
3,5 |
8 |
7,186 |
6,647 |
1,25 |
36 |
33,402 |
31,670 |
4 |
9** |
8,188 |
7,647 |
(1,25) |
39* |
36,402 |
34,670 |
4 |
10 |
9,026 |
8,876 |
1,5 |
42 |
39,077 |
37,129 |
4,5 |
11** |
10,020 |
9,376 |
(1,5) |
45* |
42,077 |
40,129 |
4,5 |
12 |
10,863 |
10,108 |
1,75 |
48 |
44,752 |
42,587 |
5 |
14* |
12,701 |
11,835 |
2 |
52* |
48,752 |
46,587 |
5 |
16 |
14,701 |
13,835 |
2 |
56 |
52,428 |
50,046 |
5,5 |
18* |
16,376 |
15,294 |
2,5 |
60* |
56,428 |
54,046 |
(5,5) |
20 |
18,376 |
17,294 |
2,5 |
64 |
60,103 |
57,505 |
6 |
22* |
20,370 |
19,294 |
2,5 |
68 |
64,103 |
61,505 |
6 |
24 |
22,051 |
20,752 |
3 |
|
|
|
|
Примечание: 1. Резьбы, шаги которых заключены в скобки, по возможности не применять.
3. Диаметры третьего ряда в скобках в этой таблице не помещены. |
|||||||
Задача № 6
По заданному диаметру вала d подобрать призматическую шпонку длиной l, если вращающий момент на валу Т. Данные для расчетов взять из таблицы 11. Шпонку подобрать по таблице 12. Проверить шпонку на срез и смятие, если , .
Рисунок 28
Таблица 11
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Т, Нм |
750 |
620 |
1100 |
850 |
730 |
460 |
540 |
960 |
340 |
410 |
d, мм |
65 |
70 |
90 |
75 |
60 |
55 |
58 |
64 |
45 |
52 |
l, мм |
60 |
100 |
120 |
90 |
85 |
70 |
75 |
110 |
60 |
80 |
Таблица 12
Диаметр вала d |
Сечение шпонки |
Фаска |
Глубина паза |
Длина l |
||
b |
h |
t1 |
t2 |
|||
Cвыше 12 до 17 |
5 |
5 |
0,25…0,4 |
3 |
2,3 |
10…56 |
17 до 22 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
14…70 |
|
22 до 30 |
8 |
7 |
0,4…0,6 |
4 |
3,3 |
18…90 |
30 до 38 |
10 |
8 |
5 |
3,3 |
22…110 |
|
38 до 44 |
12 |
28…140 |
||||
44 до 50 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
36…160 |
|
50 до 58 |
16 |
10 |
6 |
4,3 |
45…180 |
|
58 до 65 |
18 |
11 |
7 |
4,4 |
50…200 |
|
65 до 75 |
20 |
12 |
0,6…0,8 |
7,5 |
4,9 |
56…220 |
75 до 85 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
63…250 |
|
85 до 95 |
25 |
70…280 |
||||
Длины призматических шпонок l выбирают из следующего ряда: 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250 мм.
Пример обозначения шпонки с размерами b= 18 мм, h=11 мм, l= 110 мм:
Шпонка
СТ
СЭВ 189-75.
Задача № 7
Для заданного бруса построить эпюру крутящих моментов и подобрать размеры сечения в двух вариантах:
а) круг;
б) кольцо, с заданным
соотношением
внутреннего и наружного диаметров.
Сравнить массы
брусьев по обоим расчетным вариантам.
Для материала бруса (сталь Ст.3) принять
.
Данные для расчетов взять из таблиц 13 и 14 в соответствии с номером вашего варианта.
Таблица 13
№ задачи |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0,9 |
2,5 |
1,1 |
0,8 |
4,2 |
1,3 |
4,5 |
1,2 |
1,9 |
3,0 |
|
1,5 |
1,3 |
0,7 |
1,4 |
2,0 |
1,3 |
1,4 |
0,9 |
2,0 |
1,0 |
|
1,5 |
0,8 |
3,2 |
0,7 |
1,2 |
0,7 |
0,9 |
4,9 |
0,6 |
1,9 |
Таблица 14
Задача № 8
Для двухопорной балки определить реакции опор, построить эпюру изгибающих моментов и подобрать необходимые размеры (h, b, d) сечений. Балка стальная, допускаемое напряжение на изгиб [ ] = 150МПа.
Данные для расчетов взять из таблиц 15 и 16, в соответствии с вашим вариантом.
Таблица 15
№ вар |
, кН |
, кН |
m, кНм |
а, м |
b, м |
с, м |
Вид сечения |
Размер сечения |
1 |
28 |
36 |
5 |
1,5 |
3,0 |
1,8 |
Квадрат |
a |
2 |
22 |
40 |
3 |
2,0 |
2,6 |
2,4 |
Круг |
d |
3 |
11 |
35 |
4 |
0,8 |
2,2 |
1,8 |
Прямоугольник |
b/h=2 |
4 |
24 |
32 |
6 |
2,0 |
2,5 |
2,5 |
Круг |
d |
5 |
14 |
10 |
8 |
0,8 |
1,0 |
0,7 |
Прямоугольник |
h/b=3 |
6 |
15 |
20 |
5 |
0,5 |
2,0 |
1,5 |
Квадрат |
a |
7 |
24 |
28 |
3 |
0,8 |
1,6 |
1,6 |
Круг |
d |
8 |
13 |
6 |
13 |
0,4 |
1,6 |
2,0 |
Прямоугольник |
h/b=2 |
9 |
20 |
5 |
8 |
1,0 |
1,7 |
1,3 |
Квадрат |
a |
10 |
28 |
16 |
20 |
0,8 |
1,5 |
0,9 |
Прямоугольник |
h=2b |
Таблица16
Задача № 9
Привод состоит из
электродвигателя мощностью
с угловой скоростью
и передачи, включающей редуктор и
открытую передачу. Угловая скорость
выходного вала
.
Требуется определить:
а) общие КПД и передаточное отношение привода;
б) передаточное число редуктора;
в) мощности, угловые скорости и вращающие моменты на всех валах.
Данные для расчетов взять из таблиц 17 и 18, в соответствии с номером вашего варианта.
Таблица 17
№ ва-рианта |
, кВт |
, рад/с |
, рад/с |
|
|
|
|
|
|
мм |
|||||||||
1 |
2,2 |
145 |
10 |
120 |
360 |
- |
- |
- |
- |
2 |
3,4 |
96 |
16 |
80 |
200 |
- |
- |
- |
- |
3 |
7,5 |
134 |
2,5 |
115 |
345 |
- |
- |
- |
- |
4 |
5,0 |
95 |
9 |
- |
- |
- |
- |
25 |
70 |
5 |
3,5 |
75 |
1,5 |
- |
- |
- |
- |
22 |
55 |
6 |
2,8 |
144 |
5,5 |
100 |
180 |
- |
- |
- |
- |
7 |
2,2 |
134 |
24 |
- |
- |
- |
- |
20 |
40 |
8 |
5,0 |
100 |
8,5 |
- |
- |
- |
- |
21 |
63 |
9 |
5,5 |
134 |
13 |
- |
- |
21 |
63 |
- |
- |
10 |
7,5 |
142 |
15 |
- |
- |
19 |
57 |
- |
- |
Таблица 18
Задача № 10
Подобрать шариковый радиальный подшипник для ведомого вала цилиндрического редуктора по следующим данным: радиальная и осевая силы Rr; Ra; частота вращения вала n=1000 об/мир; диаметр цапфы d, температура подшипника t<100°С.
Все значения величин для расчета взять из таблиц 19 - 21.
Таблица 19
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
d,мм |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
Rr,кН |
2,6 |
2,7 |
2,5 |
2,1 |
3,0 |
3,5 |
1,8 |
3,1 |
2,2 |
2,8 |
Ra,кН |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
0,7 |
1,2 |
0,9 |
1,7 |
1,9 |
2,1 |
Таблица 20
Шарикоподшипники радиальные однорядные |
Шарикоподшипники радиально-упорные однорядные |
|||||||
Ra/C0 |
e |
Ra/(KkRr)>e |
άº |
Ra/C0 |
e |
Ra/(KkRr)>e |
||
X |
Y |
X |
Y |
|||||
0,014 |
0,19 |
0,56 |
2,30 |
12 |
0,014 |
0,30 |
0,45 |
1,81 |
0,028 |
0,22 |
1,99 |
0,029 |
0,34 |
1,62 |
|||
0,056 |
0,26 |
1,71 |
0,057 |
0,37 |
1,46 |
|||
0,084 |
0,28 |
1,55 |
0,086 |
0,41 |
1,34 |
|||
0,11 |
0,30 |
1,45 |
0,11 |
0,45 |
1,22 |
|||
0,17 |
0,34 |
1,31 |
0,17 |
0,48 |
1,13 |
|||
0,28 |
0,38 |
1,15 |
0,29 |
0,52 |
1,04 |
|||
0,42 |
0,42 |
1,04 |
0,43 |
0,54 |
1,01 |
|||
0,56 |
0,44 |
1,00 |
0,57 |
0,54 |
1,00 |
|||
Роликоподшипники конические однорядные |
26 |
- |
0,68 |
0,41 |
0,87 |
|||
36 |
- |
0,95 |
0,37 |
0,66 |
||||
- |
Каталог или 1,5 tgά |
0,4 |
Каталог или 0,4 сtgά |
|
|
|
|
|
Примечание. При Ra/(KkRr)≤e принимают X=1 и Y=0.
Таблица 21- Радиальные шариковые подшипники
Условное Обозначение подшипника |
Размеры, мм |
Динамическая Грузоподъем-ность С, кН |
Статическая Грузоподъем-ность С0, кН |
||
d |
D |
b |
|||
Легкая серия 200 |
|||||
204 |
20 |
47 |
14 |
9,81 |
6,18 |
205 |
25 |
52 |
15 |
10,8 |
6,95 |
206 |
30 |
62 |
16 |
15,0 |
10,00 |
207 |
35 |
72 |
17 |
19,7 |
13,60 |
208 |
40 |
80 |
18 |
25,1 |
17,80 |
209 |
45 |
85 |
19 |
25,2 |
17,80 |
210 |
50 |
90 |
20 |
27,0 |
19,00 |
211 |
55 |
100 |
21 |
33,3 |
25,00 |
212 |
60 |
110 |
22 |
40,3 |
30,90 |
213 |
65 |
120 |
23 |
44,0 |
34,00 |
214 |
70 |
125 |
24 |
47,9 |
37,40 |
215 |
75 |
130 |
25 |
50,9 |
41,10 |
216 |
80 |
140 |
26 |
55,9 |
44,50 |
Средняя серия 300 |
|||||
304 |
20 |
52 |
15 |
12,3 |
7,79 |
305 |
25 |
62 |
17 |
17,3 |
11,40 |
306 |
30 |
72 |
19 |
21,6 |
14,80 |
307 |
35 |
80 |
21 |
25,7 |
17,60 |
308 |
40 |
90 |
23 |
31,3 |
22,30 |
Продолжение таблицы 21
Условное Обозначение подшипника |
Размеры, мм |
Динамическая Грузоподъем-ность С, кН |
Статическая Грузоподъем-ность С0, кН |
||
d |
D |
b |
|||
309 |
45 |
100 |
25 |
37,1 |
26,20 |
310 |
50 |
101 |
27 |
47,6 |
35,60 |
311 |
55 |
120 |
29 |
54,9 |
41,80 |
312 |
60 |
130 |
31 |
62,9 |
48,40 |
313 |
65 |
140 |
33 |
71,3 |
55,60 |
314 |
70 |
150 |
35 |
80,1 |
63,30 |
315 |
75 |
160 |
37 |
87,3 |
71,40 |
316 |
80 |
170 |
39 |
94,6 |
80,10 |
Тяжелая серия 400 |
|||||
405 |
25 |
80 |
21 |
28,6 |
20,4 |
406 |
30 |
90 |
23 |
36,5 |
26,7 |
407 |
35 |
100 |
25 |
42,8 |
31,3 |
408 |
40 |
110 |
27 |
49,3 |
36,3 |
409 |
45 |
120 |
29 |
59,2 |
45,5 |
410 |
50 |
130 |
31 |
67,2 |
53,0 |
411 |
55 |
140 |
33 |
77,2 |
62,5 |
412 |
60 |
150 |
35 |
83,9 |
70,0 |
413 |
65 |
160 |
37 |
90,8 |
78,1 |
414 |
70 |
180 |
42 |
111,0 |
105,0 |
415 |
75 |
190 |
45 |
117,0 |
115,0 |
416 |
80 |
200 |
48 |
126,0 |
125,0 |