Луцко А.Н., Марцулевич Н.А. и др. Механика

Подождите немного. Документ загружается.

241

Пример назначения размеров и допусков на шпоночный паз в

отверстии ступицы (на рабочем чертеже детали) с указанием допусков

на расположение паза относительно базового отверстия А приведен

на рисунке 102.

8.14. Контрольные вопросы

1. Что называется деталью и сборочной единицей? На какие

группы по функциональному признаку подразделяются детали?

2. Что понимают под термином «соединение деталей»? Какова

классификация разъемных и неразъемных соединений деталей?

3. Виды сварки плавлением и сварки давлением?

4. Классификация сварных швов и соединений.

5. Каким образом осуществляются соединения пайкой, соединения

адгезивами, соединения заформовкой? Достоинства и

недостатки этих видов соединений.

6. Виды заклёпочных соединений, соединений вальцеванием и

загибкой.

7. Каким образом получают соединения запрессовкой?

8. Виды и геометрические параметры резьб.

9. Типы резьбовых соединений.

10. Конструкции шпоночных и шлицевых соединений. Достоинства и

недостатки этих соединений.

11. Как определяются поперечные размеры и длина шпонки?

12. Виды штифтов. Каким образом осуществляются штифтовые

соединения?

13. Назначение фланцевых соединений. Конструкции, область

применения фланцев и затворов. Материалы прокладок.

0,05

0,1 А

49,9H12

14H11

– параллельность поверхностей паза 14H11 и оси отверстия



45Н9;

– симметричность паза относительно оси отверстия



45Н9

Рисунок 102

242

14. Конструкция и примеры применения байонетных и профильных

соединений.

15. Как рассчитываются на прочность стыковые и угловые сварные

швы?

16. Пример расчета на прочность стыкового и углового сварных

швов.

17. Напряженные и ненапряженные резьбовые соединения. Расчет

болтов на прочность при действии растягивающей силы.

18. Расчет на прочность резьбового соединения, нагруженного

поперечной силой.

19. Каково назначение валов и осей? В чем разница между валом и

осью?

20. Классификация валов. Элементы вала.

21. Этапы расчета и проектирования вала.

22. Назначение и классификация подшипников скольжения.

Конструкция узла подшипника скольжения.

23. Режимы трения в подшипнике скольжения. Способы уменьшения

потерь на трение. Расчет подшипника полужидкостного трения.

24. Назначение и элементы подшипников качения. Классификация

подшипников качения.

25. Выбор и расчет подшипника качения.

26. Назначение муфт. Виды несоосности валов.

27. Классификация муфт. Конструкции муфт.

28. Выбор муфт. Расчет элементов фланцевой и упругой втулочно-

пальцевой муфты.

29. Что называется машиной и механизмом. Разновидности машин.

Назначение механизмов.

30. Что называется звеном и кинематической парой механизма?

Классификация звеньев и кинематических пар.

31. Что называется обобщенной координатой? Как определить

число степеней свободы пространственного и плоского

механизма?

32. Классификация механизмов.

33. Назначение и виды механических передач. Параметры

механических передач.

34. Закон передачи мощности и момента. Коэффициент полезного

действия и передаточное отношение механической передачи.

35. Принцип действия и конструкции фрикционных передач с

постоянным и переменным передаточным отношением.

Достоинства и недостатки фрикционных передач.

36. Кинематика и основы расчета фрикционных передач.

Достоинства и недостатки.

37. Назначение и основные характеристики ременных передач.

Элементы ременных передач. Основы расчета ременных

передач.

243

38. Назначение и основные характеристики зубчатых передач.

Классификация зубчатых передач.

39. Основные геометрические параметры эвольвентных зубчатых

колес и передачи. Передаточное число зубчатой передачи.

40. Основы расчета зубчатой передачи.

41. Назначение, область применения, элементы цепной передачи.

Кинематика цепной передачи.

42. Назначение и классификация упругих элементов. Основные

параметры упругих элементов.

43. Основы расчета пружины растяжения (сжатия) на прочность и

жесткость.

44. Что понимается под взаимозаменяемостью? Что называется

номинальным, действительным, предельным размерами,

предельным отклонением? Понятие о допусках и посадках.

45. Шероховатость. Основные параметры шероховатости. Влияние

шероховатости на работоспособность деталей и соединений.

244

9. ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ

В соответствии с рабочей программой учебной дисциплины

«Механика» студенты должны выполнить и защитить шесть

контрольных работ. Защита каждой контрольной работы проводится в

форме собеседования, в результате которого преподаватель должен

убедиться в том, что студент удовлетворительно усвоил материал

соответствующей темы. Контрольные работы посвящены следующим

темам:

- контрольная работа № 1 – «Статика»;

- контрольная работа № 2 – «Кинематика»;

- контрольная работа № 3 – «Динамика»;

- контрольная работа № 4 – «Внутренние силовые факторы в

элементах химического оборудования»;

контрольная работа № 5

– «Расчет на прочность и жесткость при

простых видах нагружения стержня»;

- контрольная работа № 6 – «Расчет на прочность корпусов

технологических аппаратов».

Задание по каждой контрольной работе включает две части:

расчетную схему и численные значения исходных данных. Расчетные

схемы представлены в виде рисунков, исходные данные

– в виде

числовых таблиц. Номер задания для конкретного студента

определяется последними двумя цифрами номера его зачетной

книжки. Предпоследняя цифра указывает, какой вариант расчетной

схемы входит в задание, а последняя цифра задает номер строки в

таблице исходных данных. Например, номер зачетки студента 123456.

Следовательно, при составлении своего задания по каждой

контрольной работе он выбирает пятый вариант расчетной схемы и

шестую строчку из таблицы исходных данных. Варианты расчетных

схем и строки таблиц исходных данных занумерованы от 0 до 9. Таким

образом, по каждой контрольной работе в данном пособии имеется

100 различных заданий.

В оформленном виде каждая контрольная работа состоит из

пояснительной записки и графической части. В пояснительной записке

приводятся все вычисления и построения по каждой из задач,

входящих в задание. Кратко излагаются комментарии и пояснения к

вычислениям. На титульном листе пояснительной записки необходимо

указать название федерального агентства, института, кафедры, тему

контрольной работы, номер варианта задания. Кроме того, здесь же

приводятся фамилии и инициалы студента

- автора работы.

Графическая часть представляет собой чертежи, выполненные на

листах формата А4. На чертежах должны быть приведены расчетные

схемы с обязательным указанием численных значений и направления

заданных внешних нагрузок и опорных реакций. Под расчетной схемой

приводятся конечные результаты в виде эпюр, построений или

245

графиков. Графические построения должны выполняться с

соблюдением масштаба.

Для каждой контрольной работы после вариантов расчетных схем

и таблицы исходных данных приведен пример решения аналогичного

задания, который может служить в качестве некоторого образчика ее

выполнения.

Контрольная работа № 1.

Статика

Для статически определимых рам, представленных на расчетных

схемах, определить реакции опор.

Расчетные схемы

ℓ

246

ℓ

2ℓ

ℓ

247

Исходные данные

Номер

вариа

та

кН/м

, кН

, м

0 40 30 20 10 30 20 20 40 60 2,5 3 1,5

1 20 10 30 40 20 30 30 50 20 1 2 1

2 20 30 20 40 30 20 30 50 10 3 4 2

3 40 20 20 60 50 30 20 40 30 3 5 3

4 30 40 20 50 30 60 20 50 10 2 4 2

5 30 50 20 20 40 60 40 20 40 2 4 1

6 30 50 40 40 20 40 20 20 40 2 5 2

7 30 50 10 60 40 20 40 20 20 2 5 1

8 30 50 5 60 20 60 20 40 20 2 4 2

9 30 50 20 40 20 60 10 20 40 2 5 2

В графической части привести расчетную схему рамы с указанием

направления и численного значения опорных реакций.

Пример решения.

Определим опорные реакции для статически определимой рамы,

представленной на рисунке.

Исходные данные: F

= 20 кН; F

= 30 кН; q

= 40 кН/м; M

= 30

кН∙м l

= 2 м; l

= 4 м; l

= 3 м.

Решение. В шарнирно-неподвижной опоре (опора А) реакция

опоры будет иметь две составляющие (см. подраздел 2.2.):

горизонтальную Х

и вертикальную Y

. В шарнирно-подвижной опоре

ℓ

248

(опора В) реакция опоры будет иметь только вертикальную

составляющую

. Отмечаем искомые реакции на расчетной схеме.

Составим уравнения равновесия рамы в форме условий (2.9'). По

силам в проекциях на горизонтальную ось:

– F

= 0,

откуда Х

= 20 кН.

По моментам относительно опоры А:

+ F

∙ 2 l

- F

∙( l

– l

) - q

∙ 1.5 l

+ Y

∙ l

= 0.

Подставив численные значения усилий и длин грузовых участков,

получаем

= 123.33 кН.

По моментам относительно опоры В:

+ F

∙ l

- q

∙ 0.5 l

– Х

∙( l

– l

) – Y

∙ l

= 0.

После подстановки численных значений получаем Y

= - 33.33 кН.

Проверка. Используя найденные значения опорных реакций,

составим уравнение равновесия по силам в проекциях на

вертикальную ось:

+ Y

+ F

- q

= - 33.33 + 123.33 + 30 – 120 = 0.

Как и должно быть в соответствии с условиями равновесия, получили

нуль.

Ответ. Х

= 20 кН (направление как на рисунке); Y

= 33.33 кН

(направление, противоположное показанному на рисунке);

= 123.33

кН (направление как на рисунке).

Контрольная работа № 2.

Кинематика

По известной расчетной схеме (см. следующую стр.) и заданным

значениям скорости и ускорения ползуна А найти скорость и

ускорение ползуна В, а также угловую скорость и ускорение шатуна

АВ. Направление скорости ползуна А и направление его ускорения

задать самостоятельно.

В графической части работы привести расчетную схему с

указанием направления и численных значений скоростей и ускорений

ползунов и шатуна.

249

Расчетные схемы

250

Исходные данные

Номер

варианта

исходных

данных

Длина

шатуна АВ, м

Скорость

ползуна А

–

, м/с

Ускорение

ползуна А

–

, м/с

0 2 1 2

1 2 1 2

2 2 1 2

3 2 0,3 1

4 2 2 4

5 2 2 2

6 2 3 2

7 2 2 2

8 2 1 4

9 2 0,8 4