- •Расчет соединений деталей машин
- •Введение
- •1. Соединения с натягом
- •1.1. Алгоритм расчета
- •1.2. Примеры расчета Пример 1
- •Решение.
- •Пример 2
- •Решение.
- •1.3. Тесты для самоконтроля
- •1.4. Задачи для самостоятельного решения
- •2. Заклепочные соединения
- •2.1. Конструкция, достоинства и недостатки
- •2.2. Алгоритм расчета
- •2.3. Примеры расчета Пример 1
- •Решение.
- •Пример 2
- •Решение.
- •2.4. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Сварные соединения
- •3.1. Способы сварки, область применения, достоинства и недостатки
- •3.2. Задачи для самостоятельного решения
- •4. Резьбовые соединения
- •4.1. Параметры метрической резьбы
- •4.2. Различные случаи расчета на прочность стержня болта
- •4.3. Задачи для самостоятельного решения
- •5. Шпоночные соединения
- •5.1. Конструкция, назначение, достоинства и недостатки
- •5.2. Зубчатые (шлицевые) соединения
- •5.3. Клиновые и штифтовые соединения
- •5.4. Задачи для самостоятельного решения
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4.3. Задачи для самостоятельного решения
Задание 1
Определить силу затяжки и напряжение, которое возникает при затягивании гайки ключом (L≈10d) в болте M6; к ключу приложено усилие R = 100 Н (см. рис. 4.2). Принять коэффициент трения в резьбе и на торце гайки ƒ = 0,1.
Рис. 4.2
Задание 2
Определить момент трения на торце гайки при затягивании болта М16, если сила затяжки FЗ = 20 кН, а коэффициент трения ƒ = 0,2.
Рис. 4.3
Задание 3
Определить КПД пары болт-гайка для резьбы М16 х 1. Коэффициент трения ƒ = 0,1.
Рис. 4.4
Задание 4
Рассчитать резьбовой участок болта грузовой скобы (см рис. 4.5,) для удержания груза (F = 58 кН). Материал болта — сталь 35. Коэффициент запаса прочности при определении допускаемых напряжений принять как для резьбы с контролируемой затяжкой.
Рис. 4.5. Грузовая скоба:
1 - скоба; 2 - болт; 3 - опора; 4 - упорный подшипник
Задание 5
Рассчитать винты крепления корпуса длиннофокусного микроскопа к станине экспериментальной установки. Число винтов z = 6. По техническим условиям для нормальной работы микроскопа необходимо создать силу прижатия F = 0,6 кН. Материал винтов – сталь Ст3, затяжка неконтролируемая.
Рис. 4.6
Задание 6
Рассчитать болты крепления рамы основания привода цепного конвейера. Максимальная сила на болт 16 кН. Материал болтов сталь Ст5, затяжка неконтролируемая, коэффициент запаса прочности принять минимальным.
Рис. 4.7
Задание 7
Рассчитать болты крепления венца зубчатого колеса с колесным центром (рис. 4.8); диаметр окружности центров болтов D = 340 мм, вращающий момент, передаваемый червячным колесом Т = 13 кНм, коэффициент трения между венцом и центром ƒ = 0,08, материал болтов — сталь 40Х. Числом болтов задаться. Затяжка контролируемая. Расчет выполнить для случая установки болтов без зазора.
Рис. 4.8. Болтовое соединение:
1 – вал; 2 – центр колеса; 3 – болт; 4 – венец колеса
Задание 8
Определить силу затяжки и напряжение, которое возникает при затягивании гайки ключом (L≈ 15d) в болте М24; к ключу приложено усилие R = 200 Н (см рис. 4.9). Принять коэффициент трения в резьбе и на торце гайки ƒ=0,15.
Рис. 4.9
Задание 9
Определить момент трения на торце гайки npи затягивании болта М30, если сила затяжки FЗ = 45 кН, а коэффициент трения ƒ = 0,1.
Рис. 4.10
Задание 10
Определить КПД пары болт - гайка для резьбы М8 х 1. Принять коэффициент трения в резьбе и на торце гайки ƒ=0,15.
Рис. 4.11
Задание 11
Рассчитать резьбовой участок болта грузовой скобы (см рис. 4.12) для удержания груза (F = 26 кН). Материал болта — сталь Ст3. Коэффициент запаса прочности при определении допускаемых напряжений принять как для резьбы с контролируемой затяжкой.
Рис. 4.12. Грузовая скоба:
1 - скоба; 2 - болт; 3 - опора; 4 - упорный подшипник
Задание 12
Рассчитать винты крепления корпуса длиннофокусного микроскопа к станине экспериментальной установки. Число винтов z = 4. По техническим условиям для нормальной работы микроскопа необходимо создать силу прижатия F = 1 кН. Материал винтов - сталь Ст10, затяжка неконтролируемая.
Рис. 4.13
Задание 13
Рассчитать болты крепления рамы основания привода цепного конвейера. Максимальная сила на болт 20 кН. Материал болтов сталь Ст10, затяжка неконтролируемая, коэффициент запаса прочности принять минимальным.
Рис. 4.14
Задание 14
Рассчитать болты крепления венца зубчатого колеса с колесным центром (рис. 4.15); диаметр окружности центров болтов D = 180 мм, вращающий момент, передаваемый червячным колесом Т = 5 кНм, коэффициент трения между венцом и центром ƒ = 0,08, материал болтов — сталь15. Числом болтов задаться. Затяжка контролируемая. Расчет выполнить для случая установки болтов с зазором.
Рис. 4.15. Болтовое соединение:
1 – вал; 2 – центр колеса; 3 – болт; 4 – венец колеса
Задание 15
Определить силу затяжки и напряжение, которое возникает при затягивании гайки ключом (L≈8d) в болте М8; к ключу приложено усилие R = 50 Н (см рис. 4.16). Принять коэффициент трения в резьбе и на торце гайки ƒ=0,1.
Рис. 4.16
Задание 16
Определить момент трения на торце гайки npи затягивании болта М18, если сила затяжки FЗ = 60 кН, а коэффициент трения ƒ = 0,15.
Рис. 4.17
Задание 17
Определить КПД пары болт - гайка для резьбы М24 х 1.
Рис. 4.18
Задание 18
Рассчитать резьбовой участок болта грузовой скобы (см рис. 4.19) для удержания груза (F = 15 кН). Материал болта — сталь 20. Коэффициент запаса прочности при определении допускаемых напряжений принять как для резьбы с контролируемой затяжкой.
Рис. 4.19. Грузовая скоба:
1 - скоба; 2 - болт; 3 - опора; 4 - упорный подшипник
Задание 19
Рассчитать болты крепления рамы основания привода цепного конвейера. Максимальная сила на болт 8 кН. Материал болтов сталь Ст3, затяжка неконтролируемая, коэффициент запаса прочности принять минимальным.
Рис. 4.20
Задание 20
Рассчитать болты крепления венца зубчатого колеса с колесным центром (рис. 4.21); диаметр окружности центров болтов D = 350 мм, вращающий момент, передаваемый червячным колесом Т = 11 кНм, коэффициент трения между венцом и центром ƒ = 0,1, материал болтов — сталь 45. Количество болтов - 8 штук. Затяжка контролируемая. Расчет выполнить для случая установки болтов без зазора.
Рис. 4.21. Болтовое соединение:
1 – вал; 2 – центр колеса; 3 – болт; 4 – венец колеса