Задание

Прямозубое зубчатое колесо передает на вал 1 вращающий момент T. Колесо состоит из венца 2, который болтами 3 соединен со сварной ступицей 4. Венец 2 выполнен из стали 40ХН закаленной, вал и ступица 4 – из стали 35 горячекатанной. Класс прочности болтов 4.6. Сварка ручная электродами Э 42. Катет шва k≥3мм.

1.Определить диаметр d и длину болтов 3, прняв их число;

2.Заменив болты 3 заклепками, определить их диаметр и назначить материал заклепок;

3.Проверить прочность шварного шва №1;

4.Выполнить расеты и необходимые эскизы для трёх способов передачи вращающего момента с колеса на вал(исключая сварку).

Примечания:

1.Расчет болтового, сварного и заклепочного соединений проверить по условию статической прочности, полагая, что по поверхностям центрирования деталей 2 и 4 зазоры отсутствуют.

2.При расчете соединения с натягом назначить сборку нагревом детали 4.

Расчет болтового соединения

Болты посажены без зазора, работают на срез и смятие. Силу, действующую на болт, расчитаем по формуле:

, где - число болтов,

Рассчитаем болт на срез:

;

Из ГОСТа выбираем болт с диаметром стержня >11,2 мм. Болт М12. Диаметр стержня 13мм.

Выбираем из ГОСТа подходящую длину болта, чтобы длина стержня была около 31,2 мм.

Болт М12 длиной 50 мм.

Рассчитаем болт на смятие:

Выбранный диаметр болта удовлетворяет прочности и на смятие и на срез.

Расчет заклёпочногосоединения

Заклёпки работают на срез и смятие.

Силу, действующую на заклёпку, расчитаем по формуле: , где - число заклёпок,

Рассчитаем болт на срез:

;

Назначим материал заклепок ст3.

Берем диаметр ;

, где l длина вылета заклёпок;

,

Округляем значение L до ближайшего по ГОСТу.

L=32; ×

Заклёпка 8 32 02 ГОСТ 14797-85.

Расчетсварногосоединения

;

;

Вывод. Данное сварное соединение обеспечивает прочность.