MEHANIKA

Пример назначения размеров и допусков на шпоночный паз в отверстии ступицы (на рабочем чертеже детали) с указанием допусков на расположение паза относительно базового отверстия А приведен на рисунке 102.

А

–параллельность поверхностей паза 14H11 и оси отверстия 45Н9;

–симметричность паза относительно оси отверстия

Рисунок 102

8.14.Контрольные вопросы

1.Что называется деталью и сборочной единицей? На какие группы по функциональному признаку подразделяются детали?

2.Что понимают под термином «соединение деталей»? Какова классификация разъемных и неразъемных соединений деталей?

3.Виды сварки плавлением и сварки давлением?

4.Классификация сварных швов и соединений.

5.Каким образом осуществляются соединения пайкой, соединения адгезивами, соединения заформовкой? Достоинства и недостатки этих видов соединений.

6.Виды заклёпочных соединений, соединений вальцеванием и загибкой.

7.Каким образом получают соединения запрессовкой?

8.Виды и геометрические параметры резьб.

9.Типы резьбовых соединений.

10.Конструкции шпоночных и шлицевых соединений. Достоинства и недостатки этих соединений.

11.Как определяются поперечные размеры и длина шпонки?

12.Виды штифтов. Каким образом осуществляются штифтовые соединения?

13. Назначение фланцевых соединений. Конструкции, область применения фланцев и затворов. Материалы прокладок.

241

14.Конструкция и примеры применения байонетных и профильных соединений.

15.Как рассчитываются на прочность стыковые и угловые сварные швы?

16.Пример расчета на прочность стыкового и углового сварных швов.

17.Напряженные и ненапряженные резьбовые соединения. Расчет болтов на прочность при действии растягивающей силы.

18.Расчет на прочность резьбового соединения, нагруженного поперечной силой.

19.Каково назначение валов и осей? В чем разница между валом и осью?

20.Классификация валов. Элементы вала.

21.Этапы расчета и проектирования вала.

22.Назначение и классификация подшипников скольжения. Конструкция узла подшипника скольжения.

23.Режимы трения в подшипнике скольжения. Способы уменьшения потерь на трение. Расчет подшипника полужидкостного трения.

24.Назначение и элементы подшипников качения. Классификация подшипников качения.

25.Выбор и расчет подшипника качения.

26.Назначение муфт. Виды несоосности валов.

27.Классификация муфт. Конструкции муфт.

28.Выбор муфт. Расчет элементов фланцевой и упругой втулочнопальцевой муфты.

29.Что называется машиной и механизмом. Разновидности машин. Назначение механизмов.

30.Что называется звеном и кинематической парой механизма? Классификация звеньев и кинематических пар.

31.Что называется обобщенной координатой? Как определить число степеней свободы пространственного и плоского механизма?

32.Классификация механизмов.

33.Назначение и виды механических передач. Параметры механических передач.

34.Закон передачи мощности и момента. Коэффициент полезного действия и передаточное отношение механической передачи.

35.Принцип действия и конструкции фрикционных передач с постоянным и переменным передаточным отношением. Достоинства и недостатки фрикционных передач.

36.Кинематика и основы расчета фрикционных передач. Достоинства и недостатки.

37.Назначение и основные характеристики ременных передач. Элементы ременных передач. Основы расчета ременных передач.

242

38.Назначение и основные характеристики зубчатых передач. Классификация зубчатых передач.

39.Основные геометрические параметры эвольвентных зубчатых колес и передачи. Передаточное число зубчатой передачи.

40.Основы расчета зубчатой передачи.

41.Назначение, область применения, элементы цепной передачи. Кинематика цепной передачи.

42.Назначение и классификация упругих элементов. Основные параметры упругих элементов.

43.Основы расчета пружины растяжения (сжатия) на прочность и жесткость.

44.Что понимается под взаимозаменяемостью? Что называется номинальным, действительным, предельным размерами, предельным отклонением? Понятие о допусках и посадках.

45.Шероховатость. Основные параметры шероховатости. Влияние шероховатости на работоспособность деталей и соединений.

243

9. ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ

В соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Механика» студенты должны выполнить и защитить шесть контрольных работ. Защита каждой контрольной работы проводится в форме собеседования, в результате которого преподаватель должен убедиться в том, что студент удовлетворительно усвоил материал соответствующей темы. Контрольные работы посвящены следующим темам:

-контрольная работа № 1 – «Статика»;

-контрольная работа № 2 – «Кинематика»;

-контрольная работа № 3 – «Динамика»;

-контрольная работа № 4 – «Внутренние силовые факторы в

элементах химического оборудования»; контрольная работа № 5 – «Расчет на прочность и жесткость при простых видах нагружения стержня»;

-контрольная работа № 6 – «Расчет на прочность корпусов технологических аппаратов».

Задание по каждой контрольной работе включает две части:

расчетную схему и численные значения исходных данных. Расчетные схемы представлены в виде рисунков, исходные данные – в виде числовых таблиц. Номер задания для конкретного студента определяется последними двумя цифрами номера его зачетной книжки. Предпоследняя цифра указывает, какой вариант расчетной схемы входит в задание, а последняя цифра задает номер строки в таблице исходных данных. Например, номер зачетки студента 123456. Следовательно, при составлении своего задания по каждой контрольной работе он выбирает пятый вариант расчетной схемы и шестую строчку из таблицы исходных данных. Варианты расчетных схем и строки таблиц исходных данных занумерованы от 0 до 9. Таким образом, по каждой контрольной работе в данном пособии имеется 100 различных заданий.

В оформленном виде каждая контрольная работа состоит из пояснительной записки и графической части. В пояснительной записке приводятся все вычисления и построения по каждой из задач, входящих в задание. Кратко излагаются комментарии и пояснения к вычислениям. На титульном листе пояснительной записки необходимо указать название федерального агентства, института, кафедры, тему контрольной работы, номер варианта задания. Кроме того, здесь же приводятся фамилии и инициалы студента - автора работы.

Графическая часть представляет собой чертежи, выполненные на листах формата А4. На чертежах должны быть приведены расчетные схемы с обязательным указанием численных значений и направления заданных внешних нагрузок и опорных реакций. Под расчетной схемой приводятся конечные результаты в виде эпюр, построений или

244

графиков. Графические построения должны выполняться с соблюдением масштаба.

Для каждой контрольной работы после вариантов расчетных схем и таблицы исходных данных приведен пример решения аналогичного задания, который может служить в качестве некоторого образчика ее выполнения.

Контрольная работа № 1.

Статика

Для статически определимых рам, представленных на расчетных схемах, определить реакции опор.

Расчетные схемы

245

246

Исходные данные

В графической части привести расчетную схему рамы с указанием направления и численного значения опорных реакций.

Пример решения.

Определим опорные реакции для статически определимой рамы, представленной на рисунке.

Исходные данные: F1 = 20 кН; F2 = 30 кН; q1 = 40 кН/м; M1 = 30

кН∙м l1 = 2 м; l2 = 4 м; l3 = 3 м.

Решение. В шарнирно-неподвижной опоре (опора А) реакция опоры будет иметь две составляющие (см. подраздел 2.2.): горизонтальную ХА и вертикальную YA. В шарнирно-подвижной опоре

247

(опора В) реакция опоры будет иметь только вертикальную составляющую YВ. Отмечаем искомые реакции на расчетной схеме.

Составим уравнения равновесия рамы в форме условий (2.9'). По силам в проекциях на горизонтальную ось:

XA – F1 = 0,

откуда ХА = 20 кН.

По моментам относительно опоры А:

М1 + F2 ∙ 2 l3 - F1 ∙( l2 – l1) - q1 l3 ∙ 1.5 l3 + YВ ∙ l3 = 0.

Подставив численные значения усилий и длин грузовых участков, получаем YВ = 123.33 кН.

По моментам относительно опоры В:

М1 + F2 ∙ l3 - q1 l3 ∙ 0.5 l3 – ХА ∙( l2 – l1) – YА ∙ l3 = 0.

После подстановки численных значений получаем YА = - 33.33 кН. Проверка. Используя найденные значения опорных реакций,

составим уравнение равновесия по силам в проекциях на вертикальную ось:

YА + YВ + F2 - q1 l3 = - 33.33 + 123.33 + 30 – 120 = 0.

Как и должно быть в соответствии с условиями равновесия, получили нуль.

Ответ. ХА = 20 кН (направление как на рисунке); YА = 33.33 кН (направление, противоположное показанному на рисунке); YВ = 123.33 кН (направление как на рисунке).

Контрольная работа № 2.

Кинематика

По известной расчетной схеме (см. следующую стр.) и заданным значениям скорости и ускорения ползуна А найти скорость и ускорение ползуна В, а также угловую скорость и ускорение шатуна АВ. Направление скорости ползуна А и направление его ускорения задать самостоятельно.

В графической части работы привести расчетную схему с указанием направления и численных значений скоростей и ускорений ползунов и шатуна.

248

Расчетные схемы

A

A

60º

A

5

4

249

Исходные данные

250