Задачи по "Детали машин"
Автор: Кристина Казыханова • Декабрь 25, 2018 • Задача • 2,862 Слов (12 Страниц) • 1,053 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Дальневосточный федеральный университет»
[pic 1]
Филиал ДВФУ в г. Большой Камень
ЗАДАЧИ
по дисциплине «Детали машин»
3 Вариант
Выполнила студентка гр. Б19302
___________ К.А. Данилова
Проверил преподаватель
___________ А.В. Макаревич
«_____» ___________ 20__ г.
г. Большой Камень
2018
Расчет резьбовых соединений
Задача 1 Расчет болтов поставленных в отверстия с зазором при не контролируемой и контролируемой затяжке
Рассчитать болты 3 крепления зубчатого колеса 2 к барабану лебедки 1. Вес поднимаемого груза F = 26 кН, диаметр барабана D1 = 300 мм и диаметр окружности центров болтов D2 = 450 мм. Материал болта – сталь 30. Материал барабана - чугун, колеса - сталь 35. Коэффициент трения f = 0,15...0,2. Затяжка контролируемая. Расчет выполнить для двух случаев установки болтов: 1) без зазора, 2) с зазором.
[pic 2]
Решение:
А) Болты поставлены с зазором:
Крутящий момент на барабане Т = 0.5FD1 = 0.50,2630000 = 4500 Н*м.
Принимаем коэффициент трения на стыке колеса с фланцем барабана f =0.18, коэффициент запаса по сдвигу К=1.8. Принимаем материал болтов класса прочности 4.6, затяжка болтов контролируемая, при постоянной нагрузке. По таблицам для заданного класса прочности материала болта определяем предел текучести σт и марку стали болта. Материал болта и гайки - сталь 30 Принимаем предел текучести σт = 294 МПа=294 Н/мм2 Принимаем коэффициент запаса [n ] = 4.
Расчетное допускаемое напряжение растяжения при числе болтов Z = 6
[σр] = (σт/ [n]) =294/4=73.5 МПа
Расчетная затяжка одного болта:
Fp = == 43333 Н[pic 3][pic 4]
Расчетный диаметр резьбы
dp≥ == 27 мм[pic 5][pic 6]
Минимальный диаметр резьбы
d = dp + 0.94Р = 27 + 0.94*3.5 = 30,3 мм
Принимаем резьбу М33 с крупным шагом = 3,5 мм
Б) болты поставлены без зазора
Принимаем число болтов равное трем.
Расчетное допускаемое напряжение среза при числе болтов Z=3:
[τср] = 0.25 σт = 0.25*294 =73.5 МПа
Поперечная сила среза, приходящаяся на один болт:
Fp=== 6667 Н[pic 7][pic 8]
Диаметр стержня болта:
dp≥ == 10,75 мм[pic 9][pic 10]
Принимаем диаметр цилиндрической части болта (стержня) равной 11 мм, а резьбу М12.
Задача 2 Расчет болтов поставленных в отверстия без зазора
Определить диаметр резьбы шпильки станочного прихвата.[pic 11]
Сила F = 7 кН. Расстояние а = 130 мм, b = 120 мм.
Решение:
Определяем усилие затяжки шпильки. Для этого составим уравнение моментов:
[pic 12]; [pic 13]
Откуда
[pic 14][pic 15] кН.
Примем материал шпильки – сталь Ст4. Предел текучести материала шпильки [pic 16] 240 МПа. Принимаем коэффициент запаса прочности [pic 17]. Тогда допускаемое напряжение при растяжении для материала шпильки:
[pic 18] МПа.
Так как данное соединение относится к числу напряженных резьбовых соединений, то формула для определения внутреннего диаметра резьбы шпильки с учетом крутящего момента при затяжке (1,3 – коэффициент, учитывающий кручение болта при затяжке) имеет вид
[pic 19] мм.
Для крепления в основном используют резьбы с крупным шагом, поэтому принимаем шпильки с резьбой М14, у которой внутренний диаметр d1 = 14 мм, шаг крупный равный р = 2 мм. (таблица 1)
[pic 20]
Задача 3 Рассчитать болты с костыльной головкой крепления крышки автоклава. Внутренний диаметр автоклава D = 220 мм, давление р = 1,7 МПа, число болтов n = 6, эксцентриситет е = 220 мм.
...