Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичні вказівки самост.doc
Скачиваний:
29
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
2.69 Mб
Скачать

Питання і задачі для атестації першого рівня з курсу окм і дм.

1.2 Короткий історичний огляд розвитку конструкцій деталей машин. Роль вітчизняних механізмів та вчених.

Задача. Розрахувати необхідну довжину зварного шву, з'єднуючого два листи в накладку за даними наведеними в табл. 1.1. сила зсуву F, катет шву К, допустима напруга на зріз шву [τср]. Навести розрахункову схему.

Таблиця 1.1

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, kH

50

60

70

80

30

35

40

55

65

45

К, мм

7

6

5

4

3

7

6

5

4

3

ср], МПа

100

130

120

200

80

90

110

140

150

180

1.2 Основні задачі курсу ДМ. Зв'язок з загальнотеоретичними й спеціальними дисциплінами.

Задача. Розрахувати болт, навантажений тільки осьовою розтягу вальною силою Fp за даними табл. 1.2. навести розрахункову схему.

Таблиця 1.2

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Fp,kH

10

9

8

17

16

15

14

13

12

11

р], МПа

75

60

130

95

110

140

100

85

90

120

1.3 Що таке деталь, збірна одиниця (вузол), машина? приклади деталей загального та спеціального призначення.

Задача. Визначити, який момент необхідний в різьбовому з'єднанні, щоб створити зусилля затягу Fз. Середній діаметр болта d2, коефіцієнт тертя - f кут підйому витка різьби - ψ. Навести розрахункову схему.

Данні для розрахунку наведенні в табл. 1.З.

Таблиця 1.3

Варіанти

Величина

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, kH

30

25

35

40

45

50

55

60

65

70

d2, мм

45

40

36

32

28

26

24

22 22

18

20

f

0,15

0,17

0,19

0,2

0,25

0,3

_0128_

0,32

0,35

0,23

ψ, град

2

3

1

2

1

3

1

2

3

4

1.4 Основні критерії працездатності та їх коротка характеристика (приклад).

Задача. Важіль з'єднано з валом клемовим з'єднанням з роз'ємною маточиною. На кінці важеля прикладена сила F на відстані R від осі вала. Діаметр вала d. Визначити необхідну силу затяжки z болтів. Навести розрахункову схему. Данні для розрахунку наведенні в табл. 1.4.

Таблиця 1.4

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

R, мм

300

320

250

280

350

380

400

420

450

480

d, мм

50

45

50

55

65

70

75

30

35

40

z

2

4

2

4

2

4

2

4

2

4

1.5 Надійність. Зв'язок надійності машин з надійністю її деталей. Що таке "відмова"? Як розрахувати імовірність безвідмовної роботи?

Задача. До ферми за допомогою болта, підвішений вантаж G. Яких розмірів повинен бути болт? Навести розрахункову схему. Дані для розрахунку наведені в табл. 1.5.

Таблиця 1.5

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

G,kH

2

3

4

5

6

7

8

1

9

10

р], МПа

80

90

100

70

95

140

110

120

130

150

1.6 Поняття про довго тривалість та ремонтопридатність машин.

Задача. Розрахувати болт, який скріплює два листа та установлений у отвір із зазором, по даним, які наведені в табл. 1.6. Листи зсовуються з силою F. Накреслити ескіз

Таблиця 1.6

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F,kH

10

9

8

7

6

11

12

13

14

15

f

0,1

0,15

0,2

0,1

0,15

0,2

0,1

0,15

0,2

0,2

р], МПа

75

80

85

90

95

100

105

110

115

120

1.7 Причини виходу із строю деталей машин.

Задача. Розрахувати болт, який скріплює два листа та установлений у отвір з-під розгортки без зазору і навантажений поперечною силою F. Дані приведенні в табл. 1.7. Накреслити ескіз.

Таблиця 1.7

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F,

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

ср], МПа

45

50

55

60

65

70

75

80

40

35

зм], МПа

20

ЗО

40

50

55

60

65

70

75

80

1.8 У чому полягає суть методів розрахунку міцності по граничному стану та по допустимим напругам? (Навести формули).

Задача. Визначити довжину призматичної шпонки та перевірити її на міцність, якщо крутильний момент Т, діаметр валу d, ширина шпонки b, допустима напруга на зминання [σзм] наведені в табл. 1.8. Накреслити схему.

Таблиця 1.8

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т, Н∙м

200

220

240

260

280

300

320

340

360

400

d, мм

32

40

46

52

36

14

18

24

28

42

К, мм

3

3

3,5

4

3

2

2,5

3

3

3

b, мм

10

12

14

16

10

5

6

8

8

12

зм], МПа

150

60

140

100

70

110

80

120

115

130

1.9 В яких випадках допустимі напруги визначаються через межу витривалості? (Навести формули)

Задача. Розрахувати циліндричний штифт встановлений діаметрально який скріплює маточину зубчатого колеса з валом, при умові, що колесо передає крутильний момент Т, діаметр валу d, [τср] матеріалу штифта. Данні для розрахунку наведенні в табл. 1.9. Накреслити ескіз

Таблиця 1.9

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т, Н∙м

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

d, mm

35

30

32

34

36

38

40

42

44

46

ср], МПа

60

65

70

75

55

50

45

40

35

80

1.10 Виходячи із чого вибираються коефіцієнти запасу міцності?

Задача. Визначити напругу зминання у з'єднанні та напругу зрізу в повздожньому перерізі циліндричного штифта, який з'єднує маточину черв'ячного колеса з валом. Передаючий момент Т, діаметр вала d, діаметр штифта dшт, довжина його l наведені в табл. 1.10. Накреслити ескіз.

Таблиця 1.10

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т,Н∙м

270

290

260

240

220

200

180

160

140

130

d, мм

45

45

42

42

40

40

46

46

48

48

dшт , мм

12

14

12

12

12

12

14

14

14

14

l, мм

50

40

45

56

63

70

36

32

80

90

1.11 Взаємозв'язок технічних та економічних розрахунків при проектуванні.

Задача. Перевірити шпонкове з'єднання на міцність. Крутильний момент Т, діаметр валу d, довжина шпонки l, ширина шпонки b , висота шпонки h, [σзм], [τср]. Данні в табл. 1.11. Накреслити схему, яка пояснює розрахунок.

Таблиця 1.11

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т, Н∙м

200

240

280

320

360

400

440

480

500

220

d, мм

32

30

34

36

38

40

42

45

48

50

b, мм

100

10

10

10

10

12

12

14

14

14

h, мм

8

8

8

8

8

8

8

9

9

9

l, мм

50

45

40

36

32

56

63

70

80

90

зм], МПа

150

145

140

135

130

125

120

115

110

105

ср], МПа

80

60

65

70

75

60

65

70

75

80

1.12 Шляхи підвищення економічної ефективності на стадії проектування.

Задача. Перевірити шліцьове з'єднання на міцність. Крутильний момент Т, зовнішній діаметр шліців D, внутрішній d, ширина шліців b, кількість шліців z, [σзм], [τср] наведенні в табл. 1.12. накреслити схему, яка пояснює розрахунок.

Таблиця 1.12

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Т, Н∙м

200

220

240

260

280

300

320

340

360

380

D, мм

30

32

36

40

46

50

58

62

68

78

d, мм

26

28

32

36

42

46

52

56

62

72

Z

6

6

8

8

8

8

8

8

8

10

b, мм

6

7

6

7

8

9

10

10

12

12

зм], МПа

30

35

40

45

50

60

65

70

75

80

ср], МПа

20

30

40

50

60

70

80

90

45

35

1.13 Роль стандартизації та машинобудування. Класифікація стандартів

Задача. Визначити напругу зварного з'єднання труби діаметром d з плитою, шляхом обварювання за контуром валковим швом з катетом К. Труба навантажена згинаючим моментом М та крутильним моментом Т, [τ]=0,5[σр], матеріал труби і плити - сталь Ст.З, для якого [σр]=157 МПа. Данні для розрахунку наведенні в табл. 1.13.

Таблиця 1.13

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

М, Н∙м

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

Т, Н∙м

220

250

275

300

325

350

375

400

425

450

d, MM

40

42

45

48

50

38

36

34

32

30

К, мм

5

4

6

3

3

4

6

5

4

6

1.14 Що таке переважні числа та їх рядки? Навести приклад. Дати техніко-економічне обґрунтування.

Задача. Визначити граничний момент, передаючий запобіжною муфтою, якщо штифт dшт відстоїть від осі вала на відстані R. Накреслити ескіз. Данні для розрахунку в табл. 1.14.

Таблиця 1.14

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

R, мм

85

100

115

130

75

62

55

140

90

110

dшт, мм

5

6

8

10

12

14

3

6

8

4

ср], МПа

380

350

400

440

410

300

320

360

420

330

1.15 Чим регламентується процес проектування? Стадії проектування та етапи виконання роботи.

Задача. Перевірити втулкову муфту з штифтами за даними, наведеними в табл, 1.15.

Таблиця 1.15

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Р, кВт

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

9

9.5

d, мм

32

26

28

36

42

46

52

56

62

72

dшт, мм

5

6

8

10

12

14

3

6

8

4

ω, рад/с

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

ср], МПа

350

320

340

360

380

400

410

420

440

300

1.16 Вимоги до матеріалів деталей машин. Основні показники властивостей матеріалів.

Задача. Перевірити на зминання гумові втулки муфти пружної втулково-пальцевої (МПВП), за даними наведеними в табл. 1.16. накреслити ескіз.

Таблиця 1.16

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Р, кВт

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

7

ω, рад/с

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

dп, мм

14

10

18

18

14

18

24

30

38

14

lп, мм

33

19

42

42

33

42

52

66

84

33

z

6

4

6

8

6

10

10

10

10

4

D1, мм

100

60

105

120

85

140

160

200

250

70

зм], МПа

2

2,5

3

3,5

4

2

2,5

3

3,5

4

1.17 Надати характеристики вуглецевим сталям звичайної якості, низьковуглецевим конструкційним, легованим, підшипниковим. Для яких деталей ці сталі використовуються, і з якою термічною обробкою (навести марки всіх сталей з повною розшифровкою).

Задача. Розрахувати зварний металевий кронштейн, який уявляє собою стикове з'єднання двох труб із зовнішнім діаметром D, товщиною труби S і який знаходиться під дією осьового розтягуючого навантаження F (за даними табл. 1.17). Накреслити ескіз.

Таблиця 1.17

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

D, мм

114

120

125

130

135

140

145

150

155

160

S, мм

3,8

6

10

15

20

8

12

14

16

18

F, кН

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10

р], МПа

144

150

160

165

170

175

180

185

190

155

1.18 Характеристика й призначення чавунів з прикладами їх використання (надати марки з повною розшифровкою )

Задача. Визначити необхідне зусилля затягування чотирьох болтів фланцевої муфти за даними табл. 1.18, яка передає крутильний момент Т. Діаметр вала d, полумуфт D0, накреслити ескіз.

Таблиця 1.18

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Z

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

Т, Н м

150

60

80

160

250

320

500

600

1000

1200

d, мм

25

20

22

28

32

36

40

45

50

55

D0, мм

150

110

110

150

150

150

170

170

200

200

1.19 Для яких деталей використовують сплави кольорових металів? Перерахувати їх марки з розшифровкою та характеристикою.

Задача. Перевірити на зріз та зминання заклепки за даними табл. 1.19, які з’єднують два листи внакладку. Кількість заклепок z, товщина листів δ, діаметр заклепок d0=2δ, сила зсуву F. Дати розрахункову схему.

Таблиця 1.19

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, kH

50

30

40

35

45

55

20

25

60

65

δ, мм

10

9

8

7

6

5

11

12

13

14

зм], МПа

300

305

310

315

320

380

285

290

295

325

ср], МПа

140

130

115

60

70

80

90

100

110

120

z

4

4

8

2

2

8

6

4

6

8

1.20 Неметалеві матеріали, їх властивості, використання.

Задача. Перевірити міцність зварного шву, з'єднуючого два листи внакладку за даними табл. 1.20, якщо сила зсуву F, довжина шва l, катет шва К. Дати розрахункову схему.

Таблиця 1.20

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, kH

100

90

80

70

60

50

55

65

75

85

l , мм

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750

К, мм

6

5

4

3

5,5

6,5

7

8

7,5

9

[τ] МПа

80

90

100

110

120

130

140

125

115

105

1.21 Мастильні матеріали: їх властивості і використання.

Задача. Визначити необхідну кількість заклепок для з'єднання листів в стик двома накладками за даними табл. 1.21. товщина листів δ, сила зсуву F. Прийняти: d0=2δ , [σзм] =280 МПа, [τср] =140 Па. Навести розрахункову схему.

Таблиця 1.21

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

δ, мм

12

11

10

9

8

7

6

5

13

14

F,kH

100

110

120

130

140

150

105

115

125

135

1.22 Зв'язок конструкції з вимогами технологічності. Основні умови забезпечення технологічності. Приклади з ескізами.

Задача. Розрахувати болт, навантажений ексцентричним навантаженням (болт має ексцентричну голівку). Сила F, ексцентриситет е і [σр] наведені в табл. 1.22. Накреслити ескіз.

Таблиця 1.22

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

F, кН

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

е, мм

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

р], МПа

120

130

140

150

110

100

90

80

115

135

1.23 Види навантажень, діючих на деталі: робоча, номінальна, максимальна, еквівалентно розрахункова.

Задача. Визначити силу Fкл, яку необхідно прикласти до стандартного ключа (L=15) при загвинчуванні гайки, за даними табл. 1.23. Накреслити ескіз.

Таблиця 1.23

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Гайка

М6

М8

М10

М12

М14

М16

М18

М20

М22

М24

σт, МПа

200

240

270

250

260

290

300

220

280

230

1.24 З'єднання. їх розподіл і класифікація. Коротка характеристика зварювальних, різьбових, шпонкових та зубчастих (шліцьових) з'єднань.

Задача. Розрахувати зварювальне стикове з'єднання двох штабів (полос) за даними табл. 1.24 товщиною S, випробовуючи дію згинаючого моменту М, катета шва K=S. Визначити довжину шва. Накреслити ескіз.

Таблиця 1.24

Величина

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

S, мм

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

М, Н ∙ м

500

600

700

800

900

550

650

750

850

450

[σ], МПа

160

155

150

145

140

135

130

125

120

165