Сопротивление материала (Теор.мех)

Выписываем механические характеристики:

Коэффициент запаса прочности s:

где sσ — коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
sτ — коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.
Определение sσ: Определение sτ:
при d2п = 30 мм ; ;



при d2п = 30 мм ; ;



Определим коэффициент запаса прочности на усталостную выносливость:

условие прочности выполнено.



Задача 13.3.1.
Проверить подшипник скольжения, работающий в условиях граничного трения, если диаметр цапфы d мм, длина цапфы l мм, нагрузка R кН, скорость вращения оси ω 1/с. Материал вкладыша подшипника — Бр04Ц4С17, материал оси — сталь 45 (рис. 13.1).

Рисунок 13.1
Дано: d = 40 мм; ω = 25 с-1; l = 60 мм; R = 10 кН.
Решение:
Определим окружную скорость:

По таблице принимаем для Бр04Ц4С17
[р] = 6 МПа; [рv] = 6 МПа∙м/с.
Проверим среднее давление на цапфу:

Проверим подшипник на нагрев и отсутствие заедания:

Для заданного режима подшипник подходит.

Задача 14.3.1.
Ведущий вал конического редуктора (рис. 14.1) установлен на конических роликоподшипниках (регулировка по внутренним кольцам). Определить Стр более нагруженного подшипника и выбрать подшипники по каталогу. Мощность на ведущем валу редуктора N кВт; ω paд/с; средний модуль тср мм; число зубьев z1; Кб (умеренные толчки); h = 10000.

Рисунок 14.1
Дано: z1 =18; ω = 90 с-1; Кб = 1,2; mср = 3,01 мм; N = 3 кВт.
Решение.
Определяем усилия, действующие в зацеплении.
Окружное усилие
,
где средний диаметр шестерни
.
Осевое усилие шестерни
.
Радиальное усилие шестерни
.
Определяем опорные реакции.
В плоскости zОх
;
.
В плоскости zOy
;
.
Суммарные радиальные нагрузки подшипников
;
.
Осевые составляющие от радиальных нагрузок
;
.
Предварительно выбраны конические роликоподшипники легкой серии, для которых расчетный угол контакта β = 14°20’ ; т= 1,5.
Определяем величину и направление суммарной осевой нагрузки (см. схему на рис. 14.1):
.

Знак минус указывает, что направление Aсум противоположно направлению Ар и, следовательно, осевая нагрузка воспринимается подшипником 2.
Приведенная нагрузка подшипников
;
.
Более нагруженным является подшипник 1, требуемый коэффициент его работоспособности

Выбираем конический роликоподшипник легкой серии 7208, у которого С = 66 000.

Задача 15.3.1.
Определить длину b образующей конусной сцепной муфты. Муфта установлена в приводе к транспортеру для передачи мощности Р кВт, ω с-1, материал чугун, диаметры соединяемых валов dв мм (рис. 15.1).

Рисунок 15.1.
Дано: dв =40 мм; ω = 132 с-1; Р = 1,5 кВт.
Решение:
Определим номинальный вращающий момент:

Угол конуса α (рис. 15.1), обычно принимаемый равным 15°, должен быть больше угла трения φ, чтобы избежать заклинивания муфты. Для чугунной муфты при отсутствии смазывания коэффициент трения
f = tg φ = 0,15, отсюда φ = 8°32'.
Средний диаметр конической части муфты выбираем из соотношения
Dcp = (3...5)dB,
принимаем Dcp = 4dB = 4∙40 = 160 мм.
Находим допускаемое давление [р] для чугуна по чугуну без смазывания, [р] = 0,3 МПа. Принимаем коэффициент запаса сцепления β = 1,5.
Для определения длины образующей b используем формулу

Откуда:

Принимаем b = 10 мм.

Задача 16.3.1.
Рассчитать фрикционную передачу с цилиндрическими катками (рис. 16.1) по следующим данным: мощность на ведущем валу N1 кВт; угловая скорость ведущего вала п1 об/мин; передаточное число i; материал катков — сталь ШХ15, твердость HRC 60.

Рисунок 16.1
Дано: n1 = 1240 об/мин; i = 1,32; ψA = 0,21; f =0,20, К =1,2; N1 = 4,5 кВт.
Решение.
Межосевое расстояние из расчета на контактную прочность

а) Коэффициент запаса сцепления принимаем К =1,35.
б) Момент на ведущем валу
,
где
.
в) Приведенный модуль упругости (оба катка стальные):
.
г) Допускаемые контактные напряжения по данным, приведенным на
.
д) Коэффициент трения задан— f =0,20.
e) Коэффициент ширины катка задан ψA = 0,21.
После подстановки числовых значений получим
,
принимаем А = 70 мм.
Диаметры катков
;

при этом
;
.
Ширина катков
.
Заключение

В результате выполнения данной работы были изучены и закреплены на практике методы расчета по основным разделам дисциплины «Детали машин».


Литература

1. Шабаев В.Н. МЕХАНИКА. Методика решения задач по деталям механизмов и машин. Учебное пособие. - Санкт-Петербург, 2017.
2. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин.– М.: Машиностроение, 1980.–351 с.
3. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. - М.: Высш. шк., 1991. - 383 с., ил.













28