- •Методические указания
- •Заклепочные соединения
- •Сварные соединения
- •Резьбовые соединения
- •Справочные таблицы
- •Нормальные линейные размеры, мм (гост 6636–69)
- •Предельные (верхние и нижние) отклонения диаметров отверстий для наиболее употребляемых квалитетов в системе отверстия
- •Предельные (верхние и нижние) отклонения диаметров валов при посадках с натягом для 4 – 8-го квалитетов (система отверстия)
- •Физико-механические свойства некоторых материалов
- •Коэффициент трения f при посадках с натягом (охватываемая деталь из стали)
- •Размеры отверстий в швеллерах
- •Полоса стальная горячекатанная, мм гост 103–76
- •Библиографический Список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Резьбовые соединения
Рассчитать болт клемогого соединения, посредством которого рычаг1 неподвижно закрепляется на валу 2. Диаметр вал D , сила Р действующая на рычаг, радиус рычага R и расстояние от оси болта до вала приведены в таблице. Материал вала сталь, материал рычага чугун.
Рис. 12
Вариант |
||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
D, мм |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
Р, Н |
280 |
330 |
380 |
430 |
480 |
530 |
580 |
630 |
680 |
730 |
R , мм |
350 |
360 |
380 |
400 |
420 |
440 |
460 |
480 |
450 |
500 |
а , мм |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
42 |
36 |
38 |
40 |
Рассчитать болты крепления зубчатого колеса 1 к барабану ледедки2. Вес поднимаемого груза Р, диаметр барабанаD1, и диаметр окружности болтовD2задданы. Расчет вести для двух случаев постановки болтов а) без зазора; б)с зазорам
Материал барабана чугун, материал колеса сталь.
Рис. 13
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р ,кН |
10 |
14 |
18 |
20 |
22 |
28 |
32 |
35 |
38 |
40 |
D1, мм |
250 |
280 |
300 |
320 |
350 |
380 |
400 |
420 |
400 |
450 |
D2 ,мм |
400 |
430 |
450 |
480 |
500 |
530 |
550 |
580 |
550 |
600 |
Рассчитать болты ,которыми полоса А прикреплена к швеллерной балке. Полоса нагружена силой Р. Определить диаметр болтов для двух случаев, когда они стоят:
а)без зазора б)с зазором.
Коэффициент трения f между полосой и балкой 0.2
Рис. 14
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р, кН |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
α, град |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
40 |
45 |
30 |
20 |
30 |
Рассчитать болты фланцевого соединения водопроводных труб. Давление внутри труб по манометру Р, диаметр труб D,диаметр окружности центров болтовD1 заданы.
Рис. 15
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р, МПа |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1 |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
D , мм |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
230 |
240 |
250 |
D1 , мм |
2 60 |
270 |
280 |
290 |
300 |
310 |
320 |
330 |
340 |
350 |
Рассчитать винт и гайку домкрата. Вес груза Р задан. Материал винта сталь 40,станины чугунСЧ15-32. Винт самотормозящейся с прямоугольной резьбой. Коэффициент трения на поверхности резьбы и на торце винта примять равным 0.12. Недостающими данными задастся.
Рис. 16
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Р ,кН |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
50 |
60 |
65 |
Определить диаметр болтов крепления накладной крышки подшипника. На подшипниковый узел действует осевая сила Fa= 884 Н, а также для обеспечения герметичности болты предварительно затянуты силой Fo. Болты изготовлены из Ст3 с пределом текучести т = 200 МПа, число болтов z = 6.
Рис. 17
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Fa,кН |
720 |
884 |
250 |
310 |
630 |
180 |
420 |
540 |
658 |
487 |
532 |
370 |
z |
6 |
8 |
4 |
4 |
6 |
4 |
4 |
4 |
6 |
4 |
6 |
4 |
Вариант |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
Fa,кН |
620 |
484 |
850 |
710 |
330 |
980 |
520 |
240 |
758 |
387 |
732 |
270 |
z |
6 |
4 |
8 |
6 |
4 |
8 |
6 |
4 |
6 |
4 |
6 |
4 |
Определить силу затяжки и напряжение, которое возникает при затягивании гайки ключом (L 15d) в болте; к ключу приложено усилие R. Принять коэффициент трения в резьбе и на торце гайки f = 0,1.
Рис. 18
Вариант |
Усилие R, Н |
Резьба болта |
1 |
120 |
М16 |
2 |
160 |
М10 |
3 |
100 |
М8 |
4 |
130 |
М12 |
5 |
150 |
M6 |
6 |
100 |
М10 |
7 |
120 |
М8 |
8 |
140 |
М20 |
9 |
160 |
М24 |
10 |
110 |
М12 |
11 |
170 |
М20 |
12 |
120 |
М10 |
13 |
140 |
М12 |
14 |
110 |
М8 |
15 |
150 |
М24 |
16 |
130 |
М20 |
17 |
170 |
М5 |
18 |
110 |
М14 |
19 |
100 |
М16 |
20 |
120 |
М12 |
21 |
150 |
М8 |
22 |
190 |
М10 |
23 |
140 |
М12 |
24 |
110 |
М14 |
25 |
170 |
М16 |
26 |
150 |
М18 |
27 |
130 |
М20 |
28 |
160 |
М14 |
29 |
140 |
М10 |
30 |
100 |
М8 |
Определить момент трения на торце гайки при затягивании болта, если сила затяжки , а коэффициент трения f=0,15.
Вариант |
Сила затяжки F3, кН |
Резьба болта |
1 |
42 |
М24 |
2 |
40 |
М12 |
3 |
38 |
М8 |
4 |
36 |
М12 |
5 |
34 |
M6 |
6 |
32 |
М10 |
7 |
30 |
М8 |
8 |
32 |
М20 |
9 |
34 |
М24 |
10 |
36 |
М12 |
11 |
38 |
М20 |
12 |
40 |
М10 |
13 |
42 |
М12 |
14 |
44 |
М8 |
15 |
46 |
М24 |
16 |
48 |
М20 |
17 |
40 |
М5 |
18 |
42 |
М14 |
19 |
44 |
М16 |
20 |
40 |
М12 |
21 |
46 |
М8 |
22 |
36 |
М10 |
23 |
38 |
М12 |
24 |
32 |
М14 |
25 |
34 |
М16 |
26 |
48 |
М18 |
27 |
32 |
М20 |
28 |
34 |
М14 |
29 |
42 |
М10 |
30 |
38 |
М8 |
Определить КПД пары болт-гайка для резьбы (см. табл. 3); f = 0,15.
Вариант |
Материал болта (гайки) |
Резьба болта |
1 |
Ст3 |
M6 x 1 |
2 |
М8 x 1 |
|
3 |
М10 x 1 |
|
4 |
М12 x 1 |
|
5 |
М18 x 1 |
|
6 |
Сталь 20 |
М20 x 1 |
7 |
М22 x 1 |
|
8 |
М24 x 1 |
|
9 |
M6 x 0.5 |
|
10 |
М8 x 0.5 |
|
11 |
Сталь 30 |
М10 x 0.5 |
12 |
М12 x 0.5 |
|
13 |
М14 x 0.5 |
|
14 |
М16 x 0.5 |
|
15 |
М18 x 0.5 |
|
16 |
Сталь 45 |
М20 x 0.5 |
17 |
М22 x 0.5 |
|
18 |
М24 x 0.5 |
|
19 |
М6 x 0.75 |
|
20 |
М8 x 0.75 |
|
21 |
Сталь 60Г |
М10 x 0.75 |
22 |
М12 x 0.75 |
|
23 |
М14 x 0.75 |
|
24 |
М16 x 0.75 |
|
25 |
М18 x 0.75 |
|
26 |
Сталь 40Х |
М20 x 0.75 |
27 |
М22 x 0.75 |
|
28 |
М24 x 0.75 |
|
29 |
М22 x 1 |
|
30 |
М24 x 1.5 |
Рассчитать резьбовой участок болта грузовой скобы для удержания груза весом F. Материал болта - см табл. 4. Коэффициент запаса прочности при определении допускаемых напряжений принять как для резьбы с контролируемой затяжкой.
Рис. 19
Вариант |
Материал болта |
Сила F, кН |
1 |
Ст3 |
40 |
2 |
41 |
|
3 |
42 |
|
4 |
43 |
|
5 |
34 |
|
6 |
Сталь 20 |
32 |
7 |
30 |
|
8 |
32 |
|
9 |
34 |
|
10 |
36 |
|
11 |
Сталь 30 |
38 |
12 |
40 |
|
13 |
42 |
|
14 |
44 |
|
15 |
46 |
|
16 |
Сталь 45 |
48 |
17 |
40 |
|
18 |
42 |
|
19 |
44 |
|
20 |
40 |
|
21 |
Сталь 60Г |
45 |
22 |
41 |
|
23 |
43 |
|
24 |
32 |
|
25 |
34 |
|
26 |
Сталь 40Х |
48 |
27 |
32 |
|
28 |
34 |
|
29 |
42 |
|
30 |
38 |
Рассчитать винты крепления корпуса длиннофокусного микроскопа к станине экспериментальной установки. Число винтов z. По техническим условиям для нормальной работы микроскопа необходимо создать силу прижатия F. Материал винтов — сталь Ст3, затяжка неконтролируемая.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Число винтов z |
4 |
2 |
8 |
6 |
4 |
2 |
8 |
6 |
4 |
6 |
Сила прижатия F, кН |
0.7 |
0.6 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.5 |
0.5 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Число винтов z |
2 |
4 |
6 |
8 |
6 |
4 |
2 |
4 |
2 |
4 |
Сила прижатия F, кН |
1.0 |
0.9 |
0.8 |
0.7 |
0.6 |
0.5 |
0.4 |
0.3 |
0.5 |
0.6 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Число винтов z |
8 |
6 |
4 |
2 |
6 |
8 |
6 |
4 |
2 |
4 |
Сила прижатия F, кН |
0.7 |
0.7 |
0.8 |
0.5 |
0.7 |
0.4 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.4 |
Рассчитать болты крепления рамы основания привода цепного конвейера. Максимальную силу F на болт см. в табл. 6. Материал болтов – см. таблицу 6, затяжка неконтролируемая, коэффициент запаса прочности принять минимальным.
Вариант |
Материал болта |
Максимальная сила на болт F, кН |
1 |
Ст3 |
12 |
2 |
10 |
|
3 |
8 |
|
4 |
6 |
|
5 |
7 |
|
6 |
Сталь 20 |
5 |
7 |
12 |
|
8 |
8 |
|
9 |
7 |
|
10 |
10 |
|
11 |
Сталь 30 |
6 |
12 |
5 |
|
13 |
14 |
|
14 |
16 |
|
15 |
12 |
|
16 |
Сталь 45 |
10 |
17 |
8 |
|
18 |
6 |
|
19 |
12 |
|
20 |
14 |
|
21 |
Сталь 60Г |
16 |
22 |
10 |
|
23 |
8 |
|
24 |
6 |
|
25 |
12 |
Рассчитать болты крепления венца зубчатого колеса с колесным центром (рис. 3); диаметр окружности центров болтов (см. табл. 7), вращающий момент, передаваемый червячным колесом Т (см. табл. 7), коэффициент трения между венцом и центром f = 0,08 , материал болтов — сталь 20. Числом болтов задаться. Затяжка контролируемая. Расчет выполнить для двух случаев установки болтов: 1) без зазора, 2) с зазором.
Рис. 20
Вариант |
Диаметр окружности центров болтовD0, мм |
Вращающий момент T, кН *м |
1 |
300 |
9 |
2 |
310 |
10 |
3 |
320 |
11 |
4 |
330 |
12 |
5 |
340 |
13 |
6 |
350 |
14 |
7 |
340 |
15 |
8 |
330 |
16 |
9 |
320 |
15 |
10 |
310 |
14 |
11 |
300 |
13 |
12 |
290 |
12 |
13 |
280 |
11 |
14 |
270 |
10 |
15 |
260 |
9 |
16 |
280 |
8 |
17 |
290 |
12 |
18 |
300 |
13 |
19 |
310 |
14 |
20 |
320 |
15 |
21 |
330 |
10 |
22 |
340 |
8 |
23 |
350 |
7 |
24 |
360 |
11 |
25 |
240 |
13 |
26 |
280 |
15 |
27 |
260 |
12 |
28 |
250 |
10 |
29 |
300 |
9 |
30 |
320 |
8 |
Рассчитать болт соединения ухо — серьга (рис. 4), используемого для крепления троса подвески контактной сети. Сила, действующая на соединение, F (см. табл. 8), серьга податливая (легко деформируется силой затяжки болта). Материал болта — см. таблицу 8, коэффициент трения между ухом и серьгой f = 0,2, затяжка неконтролируемая. Расчет выполнить для двух вариантов установки болтов: 1) без зазора, 2) с зазором.
Рис. 21
Вариант |
Материал болта |
Сила F, кН |
1 |
Ст3 |
3 |
2 |
2 |
|
3 |
1 |
|
4 |
2 |
|
5 |
3 |
|
6 |
Сталь 20 |
5 |
7 |
4 |
|
8 |
6 |
|
9 |
7 |
|
10 |
8 |
|
11 |
Сталь 30 |
9 |
12 |
10 |
|
13 |
9 |
|
14 |
8 |
|
15 |
7 |
|
16 |
Сталь 45 |
6 |
17 |
5 |
|
18 |
4 |
|
19 |
3 |
|
20 |
2 |
|
21 |
Сталь 60Г |
1 |
22 |
2 |
|
23 |
3 |
|
24 |
4 |
|
25 |
5 |
|
26 |
Сталь 40Х |
6 |
27 |
7 |
|
28 |
8 |
|
29 |
9 |
|
30 |
3 |
Проверить правильность выбора болтов крепления днища автоклава (см. рис. 5). Внутренний диаметр прокладки D1 (см. табл. 9), диаметр центров болтов D2 (см. табл. 9), рабочее давление в автоклаве q (см. табл. 9), число болтов z (см. табл. 9). Болты М30 из стали Ст3, коэффициент внешней нагрузки 0,5 (прокладка податливая); затяжка неконтролируемая.
Вариант |
Диаметр D1, мм |
Диаметр D2, мм |
Давле-ние, МПа |
Число болтов |
1 |
520 |
620 |
4 |
36 |
2 |
510 |
610 |
5 |
34 |
3 |
505 |
605 |
6 |
32 |
4 |
500 |
600 |
7 |
30 |
5 |
590 |
690 |
8 |
32 |
6 |
580 |
680 |
9 |
34 |
7 |
570 |
670 |
10 |
36 |
8 |
560 |
660 |
9 |
30 |
9 |
550 |
650 |
8 |
32 |
10 |
540 |
640 |
7 |
30 |
11 |
530 |
630 |
6 |
36 |
12 |
500 |
600 |
5 |
38 |
13 |
490 |
590 |
4 |
30 |
14 |
480 |
580 |
5 |
32 |
15 |
470 |
570 |
6 |
34 |
16 |
480 |
580 |
7 |
30 |
17 |
490 |
590 |
8 |
36 |
18 |
510 |
610 |
9 |
32 |
19 |
520 |
620 |
10 |
36 |
20 |
540 |
640 |
9 |
30 |
21 |
530 |
630 |
8 |
34 |
22 |
550 |
650 |
7 |
32 |
23 |
560 |
660 |
6 |
30 |
24 |
570 |
670 |
5 |
36 |
25 |
580 |
680 |
4 |
38 |
Выполнить проверочный расчет болтов фланцевого соединения (см. рис. 5), находящегося под действием переменной осевой нагрузки, изменяющейся по отнулевому циклу с амплитудой F(см. табл. 10). Число болтов z (см. табл. 10); болты М20; затяжка неконтролируемая; материал болтов — сталь 20.
Рис. 22
Вариант |
Нагрузка F, кН |
Число болтов |
1 |
90 |
24 |
2 |
88 |
26 |
3 |
86 |
24 |
4 |
87 |
26 |
5 |
89 |
22 |
6 |
85 |
20 |
7 |
83 |
24 |
8 |
91 |
26 |
9 |
92 |
28 |
10 |
93 |
30 |
11 |
94 |
24 |
12 |
95 |
22 |
13 |
89 |
24 |
14 |
88 |
20 |
15 |
87 |
26 |
16 |
86 |
24 |
17 |
85 |
22 |
18 |
84 |
20 |
19 |
83 |
24 |
20 |
90 |
26 |
21 |
91 |
22 |
22 |
92 |
24 |
23 |
93 |
20 |
24 |
94 |
26 |
25 |
95 |
24 |
26 |
96 |
22 |
27 |
97 |
26 |
28 |
85 |
20 |
29 |
84 |
22 |
30 |
83 |
24 |
Рассчитать болты крепления кронштейна (см. рис. 6), воспринимающего нагрузку F (см. табл.11), направленную от стыка под углом = 30° к горизонтали. Размеры конструкции: h = 540 мм, с = 300 мм, l1 = 210 мм, l2 = а = 0; b = 100 мм, Н = 480 мм, материал болтов – см. таблицу 12, затяжка неконтролируемая.
Рис. 23
Вариант |
Материал болта |
Нагрузка F, кН |
1 |
Ст3 |
9 |
2 |
8 |
|
3 |
7 |
|
4 |
6 |
|
5 |
5 |
|
6 |
Сталь 20 |
7 |
7 |
8 |
|
8 |
9 |
|
9 |
6 |
|
10 |
5 |
|
11 |
Сталь 30 |
7 |
12 |
8 |
|
13 |
9 |
|
14 |
6 |
|
15 |
5 |
|
16 |
Сталь 45 |
7 |
17 |
8 |
|
18 |
9 |
|
19 |
6 |
|
20 |
5 |
|
21 |
Сталь 60Г |
7 |
22 |
8 |
|
23 |
9 |
|
24 |
6 |
|
25 |
5 |
|
26 |
Сталь 40Х |
7 |
27 |
9 |
|
28 |
8 |
|
29 |
7 |
|
30 |
6 |
Рассчитать болт с костыльной головкой, воспринимающий статическую силу F (см. табл. 11). Эксцентриситет приложения нагрузки принять е = d1. Материал болта — см. таблицу 11. Затяжка неконтролируемая.
№ варианта |
Материал болта |
Статическая сила F, Н |
1 |
Ст3 |
800 |
2 |
900 |
|
3 |
890 |
|
4 |
88 |
|
5 |
870 |
|
6 |
Сталь 20 |
860 |
7 |
850 |
|
8 |
840 |
|
9 |
830 |
|
10 |
820 |
|
11 |
Сталь 30 |
810 |
12 |
790 |
|
13 |
780 |
|
14 |
770 |
|
15 |
780 |
|
16 |
Сталь 45 |
750 |
17 |
760 |
|
18 |
760 |
|
19 |
750 |
|
20 |
740 |
|
21 |
Сталь 60Г |
760 |
22 |
800 |
|
23 |
810 |
|
24 |
820 |
|
25 |
830 |
|
26 |
Сталь 40Х |
840 |
27 |
860 |