Задание 6
Передачи винт – гайка, валы, подшипники, шпоночные и шлицевые соединения.
1 Рассчитать винт и гайку параллельных тисков. Усилие, с которым следует производить прижатие детали, F. Усилие на рукоятке Fp=20дан, а длина рукоятки l=300мм. Материал винта сталь Ст. 4, а материал гайки чугун СЧ 15-32.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
7,00 |
8,00 |
9,00 |
10,00 |
11,00 |
12,00 |
13,00 |
14,00 |
15,00 |
16,00 |
|
Профиль резьбы |
Прямоугольный |
трапецеидальный |
||||||||
2 Рассчитать винт и гайку клинчатого домкрата грузоподъемностью F, а также определить длину рукоятки l и общий к. п. д. домкрата. Усилие рабочего на конце рукоятки Fp=200H. Угол наклона клиньев β. Материал винта сталь Ст. 4, а материал гайки чугун СЧ 15-32.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
β, рад |
π/12 |
π/9 |
π/12 |
π/9 |
π/12 |
π/9 |
π/12 |
π/9 |
π/12 |
π/9 |
3 Рассчитать винтовую пару и рукоятку пресса. Установить номер швеллера, который можно выгибать на прессе. Создаваемое прессом усилие F. Усилие двух рабочих, приложенное к концам рукоятки, Fp=20дан каждое. Длина винта l. Расстояние между опорами α. Материал винта сталь Ст. 5, а материал гайки чугун СЧ 18-36.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
10,00 |
15,00 |
18,00 |
24,00 |
28,00 |
31,00 |
34,00 |
38,00 |
42,00 |
45,00 |
|
l, мм |
550 |
525 |
500 |
475 |
450 |
425 |
400 |
375 |
350 |
325 |
|
a, мм |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
|
Профиль резьбы |
Прямоугольный |
трапецеидальный |
||||||||
4 Рассчитать винт и гайку механизма отводки. На гайку действует сила 2F. Материал винта сталь Ст. 4. Материал гайки чугун СЧ 15-32.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
2F, кH |
6,00 |
7,00 |
8,00 |
9,00 |
9,50 |
10,00 |
11,00 |
12,00 |
13,00 |
14,00 |
|
Профиль резьбы |
квадратный |
трапецеидальный |
||||||||
5 Рассчитать винтовую стяжку, находящуюся под действием силы F. Определить размеры винта, гайки и рукоятки. К концам рукоятки приложено усилие двух рабочих по 400Н. Материал винта сталь Ст. 5, материал гайки чугун СЧ 18-36. Построить для винта эпюры растягивающих сил и крутящего момента.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
Профиль резьбы |
квадратный |
упорный |
трапецеидальный |
|||||||
|
Число заходов винта |
двухзаходный |
однозаходный |
двухзаходный |
|||||||
6 Определить размеры винта и гайки стяжного соединения, находящегося по действием силы F, и размеры рукоятки. Усилие, приложенное к концам рукоятки, Р=20дан. Материал винта сталь Ст. 4., а материал гайки чугун СЧ 18-36
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
|
Профиль резьбы |
квадратный |
трапецеидальный |
квадратный |
|||||||
|
Число заходов винта |
однозаходный |
двухзаходный |
||||||||
7 Рассчитать винт, гайку и размеры рукоятки домкрата с самоторйозящейся передачей грузоподъемностью F и высотой подъема груза h. Усилие на рукоятке 200Н. Материал винта сталь Ст. 5. Построить для винта эпюры крутящего момента и сжимающих сил.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
h, м |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,50 |
0,55 |
0,65 |
0,60 |
0,55 |
0,45 |
0,35 |
|
Материал гайки |
Чугун СЧ 18-36 |
Чугун СЧ 21-40 |
Бронза Бр. ОУС6-6-3 |
|||||||
|
Профиль резьбы |
квадратный |
трапецеидальный |
упорный |
|||||||
8 Рассчитать винт и гайку съемника. Сила давления на винт F. Материал винта сталь Ст. 4. Материал гайки чугун СЧ 15-32. Определить длину рукоятки l, если усилие, приложенное на ее конце, 200Н. Построить для винта эпюры сжимающих сил и крутящего момента.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
9 |
10 |
12 |
14 |
17 |
20 |
23 |
26 |
30 |
33 |
|
Профиль резьбы |
трапецеидальный |
Прямоугольный |
||||||||
9 Рассчитать винт, гайку, а также диаметр и длину рукоятки ручного домкрата. На винт действует сила F. Усилие на рукоятке Fp=200H. Материал винта сталь Ст. 5. Материал гайки чугун СЧ 15-32.
|
Данные для расчета |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
F, кH |
15 |
20 |
24 |
28 |
32 |
36 |
40 |
44 |
48 |
50 |
|
Профиль резьбы |
прямоугольный |
трапецеидальный |
||||||||
10 Рассчитать ведущий вал редуктора с прямозубыми цилиндрическими колесами. Подобрать шпонку, посредством которой шестерня (z1=18, m=4,5 мм) соединена с валом, и подшипники качения для опор вала. Передаваемая валом мощность Р1 при угловой скорости ω1. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 10000ч. Нагрузка постоянная. Передача работает с легкими толчками.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р1, кВт |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
ω1, рад/с |
27π |
29π |
30π |
32π |
33π |
35π |
37π |
38π |
40π |
42π |
11 Рассчитать ведомый вал одноступенчатого редуктора с цилиндрическими косозубыми колесами. Подобрать подшипники качения для опор вала и шпонку, соединяющую вал со ступицей колеса (z2=40, mн=5 мм). Угол наклона зубьев по делительному цилиндру β. Передаваемая валом мощность Р2 при угловой скороти ω2. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 10000 ч. Нагрузка постоянная.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р2, кВт |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
ω2, рад/с |
3π |
4π |
4,5π |
5π |
5,5π |
6π |
6,5π |
7π |
7,5π |
8,5π |
|
β, рад |
π/15 |
π/15,5 |
π/14,5 |
π/20 |
π/16,5 |
π/17 |
π/17,5 |
π/18,2 |
π/14,7 |
π/19 |
12 Рассчитать ведущий вал редуктора и прямобочное зубчатое (шлицевое) соединение вала с конической шестерней (z=26, mср=4,76 мм), а также подобрать подшипники качения для вала. Угол начального конуса шестерни φш=π/4,35 рад. Передаваемая валом мощность и угловая скорость соответственно равны N и ω. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 20000 ч. Передача работает с легкими
толчками.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р, кВт |
2,8 |
2,8 |
4,5 |
4,5 |
7,0 |
7,0 |
10 |
10 |
14 |
14 |
|
ω, рад/с |
32,4π |
31π |
31,7π |
48,5π |
32π |
49π |
32,4π |
48,5π |
32,7π |
48,7π |
13 Рассчитать ведомый вал редуктора с прямозубыми коническими колесами. Подобрать шпонку, соединяющую коническое колесо (z2=64, mср=4,76) с валом, и подшипники качения для опор вала. Половина угла начального конуса конического колеса φк=68°. Передаточное число редуктора U=2,3. Передаваемая ведущим валом мощность Р2 при угловой скорости ω2. Материал вала сталь 45. Расчетный срок службы передачи 5000ч. Нагрузка постоянная. Работа сопровождается вибрацией.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р2, кВт |
7 |
7 |
10 |
10 |
14 |
14 |
20 |
20 |
28 |
28 |
|
ω2, рад/с |
31,7π |
48,5π |
32π |
49π |
32π |
48,5π |
49π |
32,3π |
49π |
31π |
14 Рассчитать вал червячного колеса редуктора, подобрать подшипники качення для опор вала и шпонку, соединяющую ступицу колеса с валом. В зацеплении действуют: окружная сила колеса 840кН, окружная сила червяка 266кН и радиальйая сила. Передаваемая червячным колесом мощность Р2 при угловой скорости ω2. Расчетный срок службы 8000ч. Нагрузка постоянная.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р2, кВт |
4,5 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
8,0 |
9,5 |
11 |
12 |
14 |
|
ω2, рад/с |
2,5π |
3π |
1,5π |
1,8π |
2π |
2,6π |
2,2π |
3,0π |
2,7π |
3,2π |
15 Рассчитать вал, на котором насажен шкив диаметром D=800 мм и прямозубое колесо с диаметром делительной окружности Dд2=310 мм. Подобрать подшипники качения для опор вала и шпонку, соединяющую вал со ступицей колеса. Суммарное натяжение от ветвей ремня 2,5Fш, где Fш - окружное усилие на шкиве. Ременная передача наклонена к вертикали под углом β=π/6рад. Вал передает мощность Р2 при угловой скорости ω2. Материал вала сталь 30, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 10000ч. Нагрузка постоянная.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р2, кВт |
18 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
ω2, рад/с |
4π |
4,7π |
5,4π |
6π |
6,7π |
7,4π |
8π |
8,7π |
9,4π |
10π |
16 Рассчитать ведущий вал в редукторе с цилиндрическими прямозубыми колесами, подобрать шпонку, соединяющую ступицу с валом, и подшипники качения для опор вала. Окружное усилие шестерни 420кН. Кроме того, на конце вала в плоскости радиальной силы шестерни действует сила давления шкива ременной передачи 200кН. Передаваемая валом мощность Р1, угловая скорость ω1. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы 15000 ч. Нагрузка постоянная.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Р1, кВт |
5,5 |
6,5 |
7 |
7,5 |
8 |
9,5 |
10 |
11,5 |
13 |
14,5 |
|
ω1, рад/с |
6,7π |
8π |
9,3π |
10,7π |
12π |
12,7π |
13,5π |
14π |
15π |
15,4π |
17 Рассчитать промежуточный вал цилиндрическо-конического редуктора и подобрать подшипники качения и призматическую шпонку, соединяющую ступицу колеса с валом. Материал вала сталь 40Х, улучшенная. Передаваемый валом крутящий момент Тк при угловой скорости ω. Диаметр делительной окружности цилиндрического колеса dдк=300мм, средний диаметр делительного конуса конической шестерни dдс=111мм. Угол начального конуса шестерни φш=π/4,7 рад. Расчетный срок службы редуктора 5000 ч. Нагрузка спокойная.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Тк, кН |
0,8 |
0,9 |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
|
ω, рад/с |
2π |
2,3π |
2,7π |
3π |
3,3π |
3,7π |
4π |
4,3π |
4,7π |
5π |
18 Рассчитать промежуточный вал коническо-цилиндрического редуктора. Подобрать шпонку, соединяющую колесо с валом, и подшипники качения для опор вала. Средний диаметр конического колеса dдср=250 мм. Окружное усилие колеса Ft2 а шестерни Ft3. Половина угла начального конуса конического колеса φ2=π/2,5рад. Угловая скорость вала ω2. Расчетный срок службы передачи 5000 ч. Нагрузка постоянная. Передача работает с легкими толчками.
|
Величина |
Варианты |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Ft2, кН |
1,8 |
2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,1 |
3,3 |
3,5 |
3,7 |
3,9 |
|
Ft3, кН |
3 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
4 |
4,4 |
4,8 |
5,4 |
5,5 |
5,8 |
|
ω2, рад/с |
16π |
16,5π |
17π |
17,5π |
18π |
18,5π |
15,5π |
16π |
17π |
15π |