Задача 1.
Рассчитать сварное соединение стоек 1, с помощью которых неподвижный блок монтажного устройства крепится к плите 2 (рис. 1). Данные для расчета приведены в табл.1.
Задача 2.
Определить длину швов L1 и L2, крепящих равнобокий уголок к полосе (рис.2). Соединение выполнено равнопрочным основному элементу. Сварка − ручная. Нагрузка − статическая. Материал полосы и уголка − сталь Ст3. Данные для расчета приведены в табл.2.
Задача 3
Рассчитать стыковой шов, усиленный накладкой (рис.3). Сварка ручная электродом Э42А. Материал деталей сталь Ст3. Величина передаваемой нагрузки F, толщины полос и накладки 1 приведены в табл. 3.
Задача 4
Рассчитать сварное соединение листа 1 с уголком 2 (рис.4). Сварные швы выполнены с обеих сторон, сварка ручная электродом Э42А. Нагрузка − статическая. Материал полосы и уголка − сталь Ст3. Данные для расчета приведены в табл.4.
Задача 5
Рассчитать сварное соединение, крепящее опорный швеллер к стальной плите (рис. 5). Сварка ручная дуговая, электрод марки Э42А, материал плиты −сталь Ст5. Данные для расчета приведены в табл. 5.
Задача 6
Рассчитать болты крепления зубчатого колеса к барабану лебедки (рис. 6). Вес поднимаемого груза F, диаметр барабана D1 и диаметр окружности центров болтов D2 приведены в табл. 6. Расчет вести для двух случаев постановки болтов: а) без зазора; б) с зазором. Материал барабана – чугун, материал колеса – сталь 3. Недостающими данными задаться.
Задача 7
Рассчитать шпильки, которыми крышка прикреплена к паровому цилиндру (рис. 7). Максимальное рабочее давление в цилиндре р, внутренний диаметр цилиндра D1 и наружный диаметр крышки D даны в табл. 7. Недостающими данными задаться.
При расчете принять:
1. По условию герметичности: при мягкой прокладке необходимый коэффициент затяжки Кзат =(1,3…2,5); металлической полоски Кзат =(2…5).
2. Коэффициент внешней нагрузки λ=0,45.
3. Допускаемое напряжение на растяжение шпильки [σ]р=0,6σт
Задача 8
Задача № 3. Рассчитать болт клеммового соединения, посредством которого рычаг неподвижно закрепляется на валу (рис. 8). Диаметр вала D, сила, действующая на рычаг F, радиус рычага R и расстояние от оси болта до вала a приведены в табл. 8. Материал вала – сталь, материал рычага – чугун.
Задача 9
Рассчитать болты дисковой муфты (рис. 9). Передаваемая муфтой мощность Р, угловая скорость муфты w, диаметр окружности центров болтов D и число болтов z приведены в табл. 9. Материал полумуфт – чугун.
Задачу решить в двух вариантах: 1) болты поставлены в отверстия с зазором; 2) болты точно пригнаны к отверстиям.
Задача 10
Рассчитать болты, крепящие к стене кронштейн, на котором устанавливается электромотор (рис.10). Число болтов − 6 шт, нагрузка статическая. Данные для расчета приведены в табл.10.
Задача 11
Подобрать по стандарту подвижное шлицевое соединение блока шестерен с валиком коробки скоростей (рис. 11) и проверить его на прочность. Блок шестерен переключается не под нагрузкой. Диаметр вала D и передаваемый крутящий момент Т приведены в табл. 11. Материал вала – сталь 45, материала блока – сталь 40Х; длина блока L=1,4•D. Недостающими данными задаться.
Задача 12
Подобрать по стандарту размеры поперечного сечения призматической шпонки и определить длину шпонки из условия на прочность (рис. 12), если передаваемый валом крутящий момент Т и диаметр вала d заданы в табл. 12.
Задача 13
Подобрать по стандарту размеры поперечного сечения сегментной шпонки и проверить из условия на прочность (рис. 13), если передаваемый валом крутящий момент Т и диаметр вала d заданы в табл. 13.
Задача 14
Определить диаметр цилиндрической шпонки крепления шестерни на валу (рис. 14). Диаметр вала d, делительный диаметр шестерни dw и момент Т, передаваемый валом, приведены в табл. 14. Задаться самостоятельно длиной, материалом шпонки и материалом шестерни, закрепляемой шпонкой на валу.
Задача 15
Рассчитать цилиндрическое соединение с натягом вала и втулки (рис. 15). Диаметр вала d, диаметр отверстия в валу d1, длина втулки b, наружный диаметр втулки d2 и передаваемый момент T приведены в табл. 15. Недостающими данными задаться самостоятельно.
Задача 16
Рассчитать червячную передачу редуктора привода лебедки (рис. 17). Мощность электродвигателя Р1, угловая скорость электродвигателя ω1 и угловая скорость барабана ω2 приведены в табл. 17. Срок службы редуктора 25000 ч.
Рассчитать ведомый вал редуктора и подобрать для него по стандарту подшипники качения. Расстояние между подшипниками вала принять конструктивно. Недостающими данными задаться. Привести рабочий эскиз вала.
Задача 17
Подобрать типоразмер электродвигателя привода барабана (рис. 16), рассчитать колеса одноступенчатого конического редуктора. Мощность на ведомом валу Р3, угловая скорость барабана w3 и общее передаточное отношение u редуктора и открытой прямозубой передачи указаны в табл. 16. Сроком службы 30000 ч.
Рассчитать ведомый вал редуктора и подобрать для него по стандарту подшипники качения. Расстояние между подшипниками вала принять конструктивно. Недостающими данными задаться. Привести рабочий эскиз вала.
Задача 18
Рассчитать зубчатые передачи привода ленточного конвейера (рис. 18). Мощность электродвигателя P1, его угловая скорость w2 и угловая скорость барабана w3 приведены в табл. 18. Срок службы редуктора 30000 ч.
Рассчитать ведомый вал редуктора и подобрать для него по стандарту подшипники качения. Расстояние между подшипниками вала принять конструктивно. Недостающими данными задаться. Привести рабочий эскиз вала.
Задача 19
Рассчитать прямозубую коническую и прямозубую цилиндрическую зубчатые передачи привода ленточного конвейера (рис. 19). Мощность на барабане P3, его угловая скорость w3 и передаточное число привода u приведены в табл.19. Срок службы редуктора 30000 ч.
Рассчитать ведомый вал редуктора и подобрать для него по стандарту подшипники качения. Расстояние между подшипниками вала принять конструктивно. Недостающими данными задаться. Привести рабочий эскиз вала.
Задача 20.
Рассчитать колеса прямозубого соосного редуктора привода ленточного конвейера (рис. 20). Мощность на ведомом валу P3, его угловая скорость w3 и передаточное число редуктора u приведены в табл. 20. Срок службы зубчатых колес задать.
Рассчитать ведомый вал редуктора и подобрать для него по стандарту подшипники качения. Расстояние между подшипниками вала принять конструктивно. Недостающими данными задаться. Привести рабочий эскиз вала.
Задача 21
Рассчитать клиноременную передачу (рис. 21). Мощность, передаваемая ведущим шкивом P1, угловая скорость ведущего шкива 1 и угловая скорость ведомого шкива 2 даны в табл. 21. Задать режим работы передачи и другие недостающие данные.
Задача 22
Рассчитать плоскоременную передачу (рис. 22). Мощность на ведущем валу P1, угловая скорость ведущего шкива 1 и угловая скорость ведомого шкива 2 даны в табл. 22. Задать самостоятельно режим работы передачи и другие недостающие данные.
Задача 23
Рассчитать цепную передачу с роликовой цепью (рис. 23). Мощность на ведущей звездочке P1, угловая скорость ведущей звездочки 1 и угловая скорость ведомой звездочки 2 даны в табл. 23. Задать режим работы передачи и другие недостающие данные.
Задача 24
Рассчитать коническую фрикционную передачу (рис. 24). Передаваемая ведущим колесом мощность P1, его угловая скорость 1 и угловая скорость ведомого колеса 2 даны в табл. 24. Задать режим работы передачи и другие недостающие данные.
Задача 25
Рассчитать цилиндрическую фрикционную передачу (рис. 25). Передаваемая ведущим колесом мощность P1, его угловая скорость 1 и угловая скорость ведомого колеса 2 даны в табл.25. Задать режим работы передачи и другие недостающие данные.
Задача 26
Подобрать шарикоподшипник, если по условию работы на него действует радиальная нагрузка Fr и осевая нагрузка Fа. Диаметр вала под подшипник d, частота вращения внутреннего кольца n, подшипник подвергается легким ударам и небольшим кратковременным перегрузкам, температура нагрева подшипника t ≈ 80° С. Требуемая долговечность Lh не менее 7000 ч. Данные для расчета приведены в табл. 26.
Задача 27
Подобрать конический роликоподшипник, если по условию работы на него действует радиальная нагрузка Fr и осевая нагрузка Fа. Диаметр вала под подшипник d, частота вращения внутреннего кольца n, подшипник подвергается легким ударам и небольшим кратковременным перегрузкам, температура нагрева подшипника t ≈ 70° С. Требуемая долговечность Lh не менее 6000 ч. Данные для расчета приведены в табл. 27.
Задача 28
Подобрать радиальный роликоподшипник, если по условию работы на него действует радиальная нагрузка Fr, осевая нагрузка − незначительна. Диаметр вала под подшипник d, частота вращения внутреннего кольца n, подшипник подвергается легким ударам и небольшим кратковременным перегрузкам, температура нагрева подшипника t ≈ 60° С. Требуемая долговечность Lh не менее 5000 ч. Данные для расчета приведены в табл. 28.
Задача 29
Подобрать радиально-упорный однорядный шарикоподшипник, если по условию работы на него действует радиальная нагрузка Fr=5 кН и осевая нагрузка Fа=3 кН. Диаметр вала под подшипник d =60 мм, частота вращения внутреннего кольца n = 1650 об/мин, подшипник подвергается ударам и действуют средние нагрузки, температура нагрева подшипника t ≈ 65° С. Требуемая долговечность Lh не менее 5500 ч. Данные для расчета приведены в табл. 29.
Задача 30
Подобрать роликоподшипник, если по условию работы на него действует радиальная нагрузка Fr, осевая нагрузка Fа. Диаметр вала под подшипник d, частота вращения внутреннего кольца n, подшипник подвергается сильным ударам и кратковременным перегрузкам до 30% номинальной нагрузки, температура нагрева подшипника t ≈ 130-150° С. Требуемая долговечность Lh не менее 500-600 ч. Данные для расчета приведены в табл. 30.