
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Северный (Арктический) Федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Кафедра прикладной механики и основ конструирования
Крапивина Марина Александровна
Управление заочным обучением курс 3 специальность 240406. 65
шифр 98 – ц – 08 вариант 8
Почтовый адрес: г. Новодвинск.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине «Механика»
Отметка о зачёте _____________________________ _______________
(дата)
Руководитель _______________ ____________ _______________
(должность) (подпись) (и., о., фамилия)
Архангельск
2011
Лист для замечаний
ОГЛАВЛЕНИЕ
1 Электрохимия. Кинетика химических процессов.
1.1 Задача № 1 4
1.2 Задача № 2 8
1.3 Задача № 3 10
1.4 Задача № 4 12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 14
1 ДЕТАЛИ МАШИН
1.1 Задача № 12
Рассчитать
диаметры болтов фланцевой муфты (рисунок
1). Исходные данные приведены в таблице
1. Материал болтов – сталь 45. Принять
коэффициент трения между полумуфтами
0,2. Задачу решить для двух исполнений:
болты установлены в отверстиях без
зазора и с зазором. Допускаемое нормальное
напряжение для материала болтов
=
100 МПа (Н/
);
допускаемое касательное напряжение
для материала болтов
= 50 МПа (Н/
).
Таблица 1 – Исходные данные
Показатель |
P, кВт |
|
D, мм |
z |
Значение |
10 |
20 |
120 |
4 |
Рисунок 1 – Эскиз муфты фланцевой к задаче № 12
Решение:
1)
Определяю передаваемое муфтой усилие
по окружности диаметра D
из формулы:
,
(1)
где
– передаваемая мощность, кВт;
– скорость валов, рад/с;
,
(2)
где
T
=
, Н ∙ мм − крутящий момент в резьбе,
создаваемый силой
при ввинчивании болта,
отсюда
;
(3)
=
= 0,008кН.
2)
Определяю необходимый наружный диаметр
болтов
,
установленных без зазора и работающих
на срез, из формулы:
,
(4)
где
– расчётное касательное напряжение в
поперечном сечении болта, Н/
;
z – число болтов;
;
(5)
=
0,00005096м= 0,007мм.
3) Определяю диаметр болтов, установленных с зазором. Муфта передаёт крутящий момент с помощью сил трения между полумуфтами. Необходимые силы трения создаются посредством монтажной затяжки болтов.
Суммарное усилие болтов для стягивания полумуфты определяю по формуле:
;
(6)
0,04
кН.
Болты выдержат это напряжение при условии
=
,
(7)
где 1,3 – коэффициент, учитывающий скручивание болта при его затяжке;
– внутренний
диаметр резьбы, мм;
- расчётное нормальное напряжение
в
поперечном сечении болта; Н/.
Из
условия прочности (7) определяю внутренний
диаметр болта
:
=
;
(8)
=
0,0129м = 12,9мм.
По
внутреннему диаметру
нахожу номинальный диаметр резьбы
в таблице Б.1 приложения Б.
Вычисленному
значению
= 12,9 мм соответствует резьба М16(с крупным
шагом), внутренний диаметр которой
равен 13,546мм и болт с шестигранной
головкой М16x80
(рисунок 2), ГОСТ 7798 – 70,
.
|
||||||
Размеры, мм |
||||||
d |
|
s |
H |
D |
l |
|
18 |
13,546 |
24 |
10 |
26,5 |
25-300 |
38,44 |
Рисунок 2 – Болт с шестигранной головкой (ГОСТ 7798 – 70)