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

Волкова Сборник задач по курсу Детали 2007

.pdf
Скачиваний:
5871
Добавлен:
16.08.2013
Размер:
11.48 Mб
Скачать

1) 4 мм; 2) 5 мм; 3) 6 мм; 4) 8 мм; 5) 12 мм; 6) 14 мм; 7) 16 мм;

8) 18 мм; 9) 20 мм; 10) 24 мм.

Задача 2.20. Определить предельные значения зазоров/натягов между шпонкой и пазом вала, шпонкой и пазом втулки по следующим данным:

Вариант

Номинальная шири-

 

Поле допуска

 

 

на шпоночного паза,

 

 

 

 

 

мм

Шпонки

Паза вала

 

Паза втулки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

h9

H9

 

D10

2

6

h9

N9

 

Js9

3

16

h9

P9

 

P9

4

20

h9

N9

 

Js9

5

8

h9

H9

 

D10

6

4

h9

P9

 

P9

7

25

h9

N9

 

Js9

8

32

h9

H9

 

D10

9

14

h9

N9

 

Js9

10

10

h9

P9

 

P9

11

12

h9

H9

 

D10

12

5

h9

N9

 

P9

13

18

h9

P9

 

Js9

14

24

h9

N9

 

P9

15

28

h9

H9

 

D10

16

22

h9

P9

 

Js9

2.3. Оценка шероховатости поверхностей

Задача 2.21. Расшифровать обозначения шероховатости поверхности на приведенных чертежах:

Вариант

Вид поверхности

Вариант

Вид поверхности

1

 

2

 

 

 

 

 

21

Вариант

Вид поверхности

Вариант

Вид поверхности

3

 

7

 

 

 

 

 

4

 

8

 

 

 

 

 

5

 

9

 

 

 

 

 

6

 

10

 

 

 

 

 

Задача 2.22. Указать шероховатость поверхности по в зависимости от вида обработки и обозначить на чертежах требования к шероховатости условными обозначениями (ГОСТ 2.309-73) с учетом условий, приведенных для каждого варианта:

Вариант

Вид поверхности

Направление

Базовая

Вид обработки

 

 

неровностей

длина, мм

 

 

1

 

Перпендику-

8

Точение

обди-

 

лярное

рочное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Параллельное

0,8

Фрезерование

 

чистовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Кругообразное

2,5

Точение

торцов

 

обдирочное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

-

0,25

Шлифование

 

чистовое

 

 

 

 

 

 

5

 

Радиальное

0,8

Шлифование

 

торцов чистовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Вариант

Вид поверхности

Направление

Базовая

Вид обработки

 

 

неровностей

длина, мм

 

6

 

-

8

Сверление

 

 

 

 

 

7

 

Произвольное

0,08

Притирка

 

 

 

 

Протягивание

8

 

Параллельное

0,8

 

чистовое

 

 

 

 

 

 

 

 

Строгание плос-

9

 

-

2,5

 

кости чистовое

 

 

 

 

 

 

 

 

Развертывание

10

 

-

0,8

 

чистовое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Расчет размерных цепей

Задача 2.23 (прямая). Определить допуски и отклонения размеров Б1, Б2, А2 (рис. 2.3), если предельные размеры замыкающего звена равны Б. Назначить размерам один квалитет точности.

Вариант

1

2

3

4

5

6

Б1, мм

23

16

6

10

17

40

Б2, мм

21,5

15

5

6

16

36

А2, мм

2

2

1,5

5,5

3,5

2

Б, мм

0,5+0,420,1

1+0,480,2

0,5+0,30,04

1,5+0,280,3

2,5+0,620,1

2+0,40,2

Задача 2.24 (прямая). Определить на рис. 2.4 допуски и отклонения размеров А1 = 12 мм, А2 = А8 = А9 = 2 мм, А3 = 39 мм,

А4 = 17 мм, А5 = 5 мм, А6 = 7 мм, А7 = А10 = 11 мм, K1 = 2,25 мм, если размеры замыкающего звена А= 0,25±0,1 мм.

Задача 2.25 (прямая). Определить на рис. 2.5 величину и предельные отклонения размера А, по заданным размерам А1 = А5,

А2 = А4, А3, А6.

23

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

А1, мм

2H11

3H10

2,5H12

3H9

3,5H10

4H11

5H12

А2, мм

5h11

6h10

5h12

7h9

8h10

9h11

11h12

А3, мм

86,5h11

87,5h10

90h12

89,5h9

95h10

75,5h11

97,5h12

А6, мм

100h11

103h10

103h12

108h9

116h10

99h11

127H12

Рис. 2.3

Рис. 2.4

Задача 2.26 (обратная). Определить на рис. 2.6 допуски и отклонения размеров А1 = 100 мм, А2 = 40 мм, А3 = 4,5 мм, А4 = 150 мм, А5 = 8 мм, если максимальный размер замыкающего звена Аmax = 1,25 мм, минимальный – Аmin = 0,5 мм. Назначить размерам один квалитет точности.

Рис. 2.5

Рис. 2.6

Задача 2.27. На плите (рис. 2.7) растачивают отверстия, расстояния между центрами которых А1±∆А1, А2±∆А2, А3±∆А3. Определить размер замыкающего звена Аи его предельные отклонения.

24

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

А1, мм

40

45

35

30

50

55

60

65

80

90

А1, мм

0,04

0,04

0,03

0,03

0,05

0,05

0,05

0,06

0,08

0,08

А2, мм

80

90

60

50

90

90

90

100

100

100

А2, мм

0,05

0,05

0,04

0,03

0,06

0,07

0,08

0,07

0,09

0,09

А3, мм

100

110

90

80

120

130

140

150

160

170

А3, мм

0,06

0,07

0,05

0,05

0,08

0,08

0,09

0,09

0,1

0,1

Задача 2.28. Определить на рис. 2.8 допуск и предельные отклонения замыкающего звена А= 50 мм, если расстояния между центрами отверстий А1 = А2 = А3 = А4 = А5 = 10±0,05 мм.

Рис. 2.8

Рис. 2.7

Задача 2.29. Определить на рис. 2.9 допуск и предельные отклонения размера А3 = 45 мм, если А1 = 60–0,15 мм, А2 = 10+0,1 мм, замы-

кающее звено А= 5 +0,10,3 мм.

Задача 2.30. Определить номинальное значение и предельные

отклонения для замыкающего звена ступенчатого валика (рис. 2.10), если А1 = 100–0,3 мм, А2 = 30–0,1 мм, А3 = 20+0,05 мм. Расчет произвести по методу «максимум-минимум» и теоретико-

вероятностным методом.

25

Рис. 2.9

Рис. 2.10

2.5. Допуски формы и расположения поверхностей

Задача 2.31. Расшифровать обозначения допусков формы и расположения поверхностей:

 

 

 

 

 

 

 

0,01/50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

//

 

0,2

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×

 

T 0,2

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

 

 

 

 

 

 

0,05/150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выпуклость

 

6 отв. 8

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

не допускается

 

 

 

 

 

 

0,05

 

А Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сфера 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

//

 

 

0,05

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01/100

 

 

 

 

 

 

//

 

 

0,1

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 отв. 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,15

А

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2.32. На эскизе (рис. 2.11) прямозубой шестерни, выполненной за одно целое с валом, нанести обозначения необходимых допусков формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхностей.

Рис. 2.11

26

Задача 2.33. На эскизе (рис. 2.12) косозубого зубчатого колеса нанести обозначения необходимых допусков формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхностей.

Рис. 2.12

27

3. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Задача 3.1. Определить диаметр и число цилиндрических штифтов штифтового соединения (рис. 3.1) из расчета на прочность по напряжениям среза и смятия, если допускаемые напряжения равны, соответственно:

для материала штифтов: напряжение среза [τ]СР; смятия [σШТ]СМ; для материала листов напряжение смятия [σЛ]СМ.

Скрепляемые листы имеют толщину h1 и h2. Поперечная сила равна

P.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

[τ]СР, МПа

180

100

80

90

110

120

170

160

140

150

[σШТ]СМ, МПа

340

190

150

150

160

170

310

290

260

280

[σЛ]СМ, МПа

240

160

170

160

80

110

130

200

300

220

h1, мм

10

10

15

13

14

18

16

12

13

20

h2, мм

20

15

20

14

16

22

19

18

17

25

P, кН

0,8

0,9

0,6

0,7

0,5

1

1,1

1,2

1,4

1,5

Задача 3.2. Определить диаметр и число цилиндрических штифтов штифтового соединения (рис. 3.2) из расчета на прочность по напряжениям среза и смятия, если допускаемые напряжения равны соответственно:

для материала штифтов: среза [τ]СР; смятия [σШТ]СМ; смятия для материала листов: для листов 1 и 3 [σЛ13]СМ; для лис-

та 2 [σЛ2]СМ.

Скрепляемые листы имеют толщину h1, h2 и h3. Поперечная сила равна P.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

[τ]СР, МПа

100

110

120

130

90

70

80

90

140

150

[σШТ]СМ, МПа

160

170

170

200

150

120

130

140

220

230

[σЛ13]СМ, МПа

80

90

100

110

70

50

70

80

110

130

[σЛ2]СМ, МПа

90

100

90

120

80

60

60

70

120

100

h1, мм

10

11

12

13

13

15

14

13

13

10

h2, мм

20

25

30

28

32

34

26

20

20

25

h3, мм

15

14

13

14

15

16

20

17

12

15

P, кН

2,5

2

3,5

3

1,5

2

1

3,5

4

4,5

28

Рис. 3.1

Рис. 3.2

 

Задача 3.3. Крутящий момент МКР передается от вала диаметром d на втулку через призматическую шпонку. Соединение нормальное неподвижное ответственное. Длина втулки lВТ = 1,5d. Подобрать для шпонки (Шпонка b×h×l ГОСТ 23360-78) ширину b, высоту h и длину l. На основании расчета прочности определить, при каком значении коэффициента запаса прочности k (k > 1) допустимо применение шпоночного соединения. Допускаемые напряжения равны, соответственно:

напряжения для материала шпонки: смятия [σШП]СМ; среза

[τ]СР=0,6×[σШП]СМ;

напряжение смятия для материалов вала и втулки: [σВТ]СМ.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

МКР, Н×м

1

3

5

10

25

60

150

300

350

450

d, мм

7

9

11

14

18

24

32

40

46

52

[σШП]СМ, МПа

90

100

80

110

140

130

120

140

130

100

[σВТ]СМ, МПа

100

110

110

100

130

120

140

130

140

120

Задача 3.4. Для данных задачи 3.3 определить минимальную длину призматической шпонки, при которой шпоночное соединение будет работоспособным (Шпонка 2–b×h×l ГОСТ 23360-78). Коэффициент запаса прочности k = 2.

Задача 3.5. Определить длину l швов (рис. 3.3), крепящих швеллер (ГОСТ 8240-97), нагруженный на конце моментом M. Материал – сталь Ст.2, электрод Э42. Допускаемые напряжения для Ст.2: растяжение/сжатие [σ]Р = 140 МПа; срез в сварном шве [τ]СР = 84 МПа. Катеты швов: горизонтальных – K1, вертикального – K2.

29

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

M, кН×м

0,24

0,22

0,2

0,26

0,18

0,15

0,12

0,1

0,3

0,27

Швеллер №

20а

18

16а

22

14а

12

10

8

27

24

K1, мм

10

9

8

10

7

6

5

4

12

11

K2, мм

4

4

4

4

4

3

3

3

4

4

Задача 3.6. Определить длину l, l1, l2 швов, крепящих уголковый прокат толщиной d (ГОСТ 8509-93) к косынке (рис. 3.4), нагруженный поперечной силой P. Соединение равнопрочное. Материал – сталь Ст.2, электрод Э42. Допускаемые напряжения для Ст.2: растяжение/сжатие [σ]Р = 140 МПа; срез в сварном шве [τ]СР=84 МПа. Катет шва K.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

P, кН

15

20

23

14

10

10

8

6

16

22

Профиль №

10

12,5

14

10

9

8

7

6,3

12,5

16

d, мм

14

12

10

10

8

7

6

5

9

14

K, мм

10

9

8

7

6

5

4

3

6

9

Рис. 3.3

Рис. 3.4

Задача 3.7. Рассчитать длину флангового шва пластины, нагруженной поперечной силой P и моментом Mизг (рис. 3.5), при запасе прочности n. Материал – сталь Ст.2, электрод Э42. Допускаемые напряжения для Ст.2: растяжение/сжатие [σ]Р = 140 МПа; срез в сварном шве [τ]СР = 84 МПа. Катет шва K.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

P, кН

10

5

4

6

20

7

9

12

8

15

MИЗГ, Н×м

1

1,5

1

1

1,5

1

1,5

1

1

1,5

n

2

1,5

1

2,5

2

3

1,5

2

1,5

2

К, мм

5

4

3

6

10

7

5

8

5

10

30