Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Волкова Сборник задач по курсу Детали 2007

.pdf
Скачиваний:
5868
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
11.48 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

__________________

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (государственный университет)

______________________________________________________

З.С. Волкова, Ю.А. Капралов, В.Р. Островский

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО КУРСУ «ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ»

Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений

Москва 2007

УДК 621.8(076) ББК 34.42я7 В67

Волкова З.С., Капралов Ю.А., Островский В.Р. Сборник задач по курсу «Детали машин и основы конструирования»: учебное пособие. М.: МИФИ, 2007. – 88 с.

Пособие охватывает практически все разделы курса «Детали машин и основы конструирования», читаемого в МИФИ по утвержденным программам. Содержит задачи и иллюстрации к ним, максимально приближенные к особенностям курса с учетом специализации. Использованы терминология и обозначения в соответствии с действующими стандартами и требованиями ЕСКД.

Предназначено для студентов дневных и вечерних факультетов.

Пособие подготовлено в рамках Инновационной образовательной программы.

Рецензент канд. техн. наук, доц. В.М .Щавелин

ISBN 978-5-7262-0842-8

© Московский инженерно-физический институт

 

(государственный университет), 2007

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1.

КИНЕМАТИКА МЕХАНИЗМОВ..................................................

4

 

1.1. Определение передаточных отношений.................................

4

 

1.2. Определение класса кинематических пар и расчет

 

 

числа избыточных связей................................................................

7

2.

ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И ШЕРОХОВАТОСТЬ

 

ПОВЕРХНОСТЕЙ ..............................................................................

14

 

2.1. Определение величин зазоров, натягов и типов

 

 

посадок в цилиндрических соединениях.....................................

14

 

2.2. Отклонения размеров резьбовых и шпоночных

 

 

соединений .....................................................................................

18

 

2.3.Оценка шероховатости поверхностей....................................

21

 

2.4. Расчет размерных цепей.........................................................

23

 

2.5. Допуски формы и расположения поверхностей..................

26

3.

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ...........................................................

28

4.

МЕХАНИЗМЫ ПРИБОРОВ И УСТАНОВОК..........................

35

 

4.1. Зубчатые и червячные механизмы........................................

35

 

4.2. Фрикционные механизмы......................................................

39

 

4.3. Кулачковые механизмы..........................................................

42

 

4.4. Винтовые механизмы .............................................................

42

5.

ВАЛЫ И ОСИ................................................................................

45

6.

ОПОРЫ ВРАЩЕНИЯ....................................................................

50

 

6.1. Подшипники скольжения.......................................................

50

 

6.2. Подшипники качения.............................................................

50

7.

УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ................................................................

56

8.

КОНСТРУИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ, КОРПУСОВ И

 

МЕХАНИЗМОВ..................................................................................

58

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................

75

ПРИЛОЖЕНИЕ...................................................................................

76

3

1.КИНЕМАТИКА МЕХАНИЗМОВ

1.1.Определение передаточных отношений

Задача 1.1. Найти передаточное отношение для кривошипноползунного механизма (рис. 1.1) и его зависимость от угла поворота кривошипа α, если 0 ≤ α ≤ 45о, LAB = 20 мм, LBC = 50 мм.

Задача 1.2. Определить передаточное отношение i1–3 и расстояния aO1O2 и aO2O3 между осями колес зубчатой передачи (рис. 1.2), если зубья всех колес имеют модуль m, а число зубьев колес равно z1, z2, z3 соответственно.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

m, мм

0,1

0,12

0,15

0,2

0,3

0,6

1

1,5

2

3,5

z1

17

19

20

25

21

23

30

25

27

32

z2

21

23

30

30

42

33

45

50

35

46

z3

34

57

40

45

50

46

60

65

54

64

Рис. 1.1

Рис. 1.2

Задача 1.3. Определить передаточное отношение i1–Н планетарного редуктора с коническими колесами (рис. 1.3), если

число зубьев колес равно z1, z2, z2’, z3 соответственно (зубья всех колес имеют

один модуль).

Рис. 1.3

4

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

z1

60

70

65

75

75

80

80

85

90

95

z2

40

44

50

40

50

60

48

50

40

50

z2’

20

22

25

20

25

30

24

25

20

25

z3

20

22

25

20

25

30

24

25

20

25

Задача 1.4. Определить передаточное отношение i1–4 зубчатой передачи (рис. 1.4) при числе зубьев z1, z2, z2’, z3, z3’, z4.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

z1

16

17

20

22

24

36

40

46

50

69

z2

48

34

30

44

72

72

30

69

25

23

z2’

20

21

45

27

18

32

26

19

49

38

z3

40

63

30

36

45

24

52

57

35

57

z3’

17

18

33

21

20

65

55

27

31

34

z4

34

45

55

63

50

55

75

45

62

51

Задача 1.5. Определить передаточное отношение i1–3 и расстояние aO1O2 между осями колес зубчатой передачи (рис. 1.5), если зубья всех колес имеют модуль m, а число зубьев равно z1, z2, z3 соответственно.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

m, мм

5

5,5

4

4,5

3

2,5

2

3,5

1,5

1

z1

36

28

30

25

24

22

40

35

32

20

z2

36

42

40

25

36

44

26

25

48

30

z3

108

84

120

100

100

110

98

84

112

84

Рис. 1.4

Рис. 1.5

5

Задача 1.6. Определить передаточное отношение i1–Н редуктора (рис. 1.6) при числе зубьев колес z1, z2, z3.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

z1

60

60

65

65

70

70

75

75

80

80

z2

32

34

36

38

38

40

40

42

42

45

z3

30

32

39

34

36

38

36

32

30

35

Задача 1.7. Определить передаточное отношение i1–Н редуктора (рис. 1.7) при числе зубьев колес z1, z2, z2’, z3.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

z1

24

20

33

18

41

19

37

43

60

36

z2

36

47

27

35

22

64

45

27

27

55

z2’

12

17

21

29

35

26

20

21

42

19

z3

48

50

39

24

29

57

62

49

45

72

Рис. 1.6

Рис. 1.7

Задача 1.8. Определить передаточное отношение i1–4 редуктора с планетарной ступенью (рис. 1.8) при числе зубьев колес z1, z2, z3, z3’, z4, z5.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

z1

70

22

21

19

40

36

21

37

27

31

z2

70

33

42

57

20

72

63

37

54

31

z3

45

20

25

30

35

19

21

23

37

41

z3’

48

44

35

36

58

26

62

52

48

53

z4

72

36

40

24

23

49

41

30

44

21

z5

75

60

50

30

46

56

82

45

55

33

6

Задача 1.9. Определить передаточное отношение i1–4 редуктора винта вентилятора с переменным шагом (рис. 1.9) при числе зубьев

z1 = 14, z2 = 34, z2’ = 33, z3 = 23, z3’ = 11, z4 = 150, z5 = 84, z6 = 25, z6’ = = 22, z7 = z7’ = 87, z8 = z8’ = 22, z9 = z9’ = 84, z10 = 29, z11 = 50, число заходов червяка z10’ = 1.

Рис. 1.8

Рис. 1.9

1.2. Определение класса кинематических пар и расчет числа избыточных связей

Задача 1.10. Определить число поступательных и вращательных степеней свободы и класс кинематических пар, образованных звеньями 1 и 2 и изображенных на рис. 1.10–1.21, для случаев проскальзывания звеньев и отсутствия проскальзывания.

Задача 1.11. Определить число поступательных и вращательных степеней свободы и класс кинематических пар, образованных звеньями 1 и 2 и изображенных на рис. 1.10–1.21, в плоскости OYZ, для случаев проскальзывания звеньев и отсутствия проскальзывания.

7

Рис. 1.10

Рис. 1.11

Рис. 1.12

Рис. 1.13

Рис. 1.14

Рис. 1.15

8

Рис. 1.16

Рис. 1.17

Рис. 1.18

Рис. 1.19

 

Рис. 1.20

Рис. 1.21

 

9

Задача 1.12. Определить число подвижных звеньев n, число Pi и классы кинематических пар i, число подвижностей W и число избыточных связей q механизмов, изображенных на рис. 1.22–1.26:

Рис. 1.22: Клиновая двухдисковая задвижка с шаровым элементом. Схема в закрытом положении.

Рис. 1.23: Шиберный шаровой затвор. Схема в закрытом положении.

Рис. 1.24: Шаровой затвор. Схема.

Рис. 1.25: Конический затвор с шаровым шарниром. Схема в закрытом положении.

Рис. 1.26: Тарельчатый затвор (посадка штифтового соединения с минимальным зазором). Схема в закрытом положении.

Рис. 1.22

10