Задачи по деталям машин

Ответы на вопросы по заказу заданий по деталям машин:

Сколько стоит помощь?

• Цена зависит от объёма, сложности и срочности. Присылайте любые задания по любым предметам — я изучу и оценю.

Какой срок выполнения?

• Мне и моей команде под силу выполнить как срочный заказ, так и сложный заказ. Стандартный срок выполнения – от 1 до 3 дней. Мы всегда стараемся выполнять любые работы и задания раньше срока.

Если требуется доработка, это бесплатно?

• Доработка бесплатна. Срок выполнения от 1 до 2 дней.

Могу ли я не платить, если меня не устроит стоимость?

• Оценка стоимости бесплатна.

Каким способом можно оплатить?

• Можно оплатить любым способом: картой Visa / MasterCard, с баланса мобильного, google pay, apple pay, qiwi и т.д.

Какие у вас гарантии?

• Если работу не зачли, и мы не смогли её исправить – верну полную стоимость заказа.

В какое время я вам могу написать и прислать задание на выполнение?

• Присылайте в любое время! Я стараюсь быть всегда онлайн.

Содержание:

Деталь – представляет собой часть от конструкции машины, которую изготавливают без сборочных операций. Иными словами, это элементы на которые можно разобрать ту или иную машину. Деталью является, например, гайка или болт, зубчатое колесо или пружина, корпус и т.п. О каких машинах идет речь в нашем предмете? По назначению машины условно подразделяются на три группы: энергетические, технологические или рабочие и информационные. Для нашей специальности интерес представляют только рабочие машины, а именно металлорежущие станки, автоматические линии, роботы и т.п.

Есть разновидности деталей, которые применяются почти во всех рабочих машинах, так называемые, детали машин общего назначения – зубчатые колеса, валы, оси, винты и т.п. К узлам общего назначения относятся, например, подшипники. Большинство деталей и узлов общего назначения нормализованы и стандартизованы. Дисциплина «Детали машин и основы конструирования» занимается вопросами расчета и проектирования деталей и узлов общемашиностроительного применения. Детали же специального назначения, встречаемые в отдельных видах машин, такие как, шпиндель станка, коленчатый вал двигателя и т.п. являются предметом изучения других курсов.

Узел есть законченная сборочная единица, состоящая из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение – муфта, редуктор и т.п. Простейший узел – подшипник – включается, как составная часть, в более сложный узел – редуктор – который в свою очередь оказывается узлом изделия или машины.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Основные требования к деталям и узлам машин

Как определить качество конструкции детали? Совершенство конструкции детали оценивается по ее надежности и экономичности.

Надежность – свойство детали, узла, машины сохранять во времени свою работоспособность.

Экономичность – характеристика, связанная со стоимостью материала, затратами на производство и эксплуатацию.

Основными критериями работоспособности деталей машин являются:

• Прочность
• Жесткость
• Износостойкость
• Коррозионная стойкость
• Теплостойкость
• Виброустойчивость

Для одних деталей важен один критерий, а для других – иной. Например, для крепежных винтов главным критерием служит прочность, а для ходовых винтов суппортов станков – износостойкость или жесткость, или и то и другое.

В соответствии с перечнем критериев работоспособности необходим ответный перечень инженерных методик расчета деталей машин, т.е. расчет на прочность, расчет жесткости и т.д.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Работоспособность деталей машин обеспечивается:

• · Выбором соответствующего материала
• · Рациональной конструктивной формой
• · Расчетом размеров по главным критериям работоспособности.

Коротко об основных критериях работоспособности.

Прочность – главный критерий работоспособности большинства деталей, т.к. разрушение частей машин приводит к тяжелым последствиям. Различают разрушение вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Расчеты на прочность в курсе ДМиОК имеют форму инженерных расчетов применительно к конкретным деталям. Для зубчатых колес одна методика расчета, для валов и осей – своя и т.д.

Жесткость – изменение размеров и формы деталей под нагрузкой.

Характеризует упругую податливость и представляет собой отношение приращения силы к величине деформации под действием этого приращения силы. Расчеты на жесткость предусматривают ограничение упругих перемещений в заданных пределах, чтобы выполнялось условие y

Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения, в ходе которого увеличиваются зазоры в подшипниках, направляющих и в других подвижных соединениях. Снижается КПД, точность перемещений и т.п.

Коррозия – процесс постоянного разрушения поверхностных слоев металла под действием окисления. Считается, что из-за коррозии ежегодно теряется до 10% выплавляемого металла. Расчетов на долговечность по коррозии пока нет. Необходимы меры по защите деталей от коррозии.

Теплостойкость. Нагрев деталей машин может вызывать вредные последствия. Например, понижается защищающая способность масляных пленок из-за потери необходимой вязкости. Изменяются зазоры в сопрягаемых деталях, что может вызвать заклинивание или заедание. Снижается прочность материала и появляется ползучесть. Понижается точность работы машины. Все перечисленное заставляет делать тепловые расчеты и, если необходимо, вносить изменения в конструкцию, например, вводить искусственное охлаждение.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Виброустойчивость. Вибрации вредны, т.к. они вызывают дополнительные переменные напряжения. При обработке деталей на станке вибрации снижают точность и качество поверхности. Вибрации увеличивают шум. Расчеты на колебания приобретают все большее значение, но сложны в точном математическом описании.

Основные требования к материалам

При выборе материала конструктору следует учитывать:

• · Соответствие свойств материала главному критерию работоспособности (прочности, износостойкости и др.).
• · Требование к массе и габаритам детали и машины в целом.
• · Соответствие технологических свойств материала конструктивной форме детали и способу ее обработки.
• · Стоимость и дефицитность материала.
• · Фрикционные свойства и т.д.

Надежность деталей машин

Период жизненного цикла машины включает три этапа, от которых зависит ее надежность:

• · Проектирование.
• · Производство.
• · Эксплуатация.

При проектировании закладываются основы надежности. Плохо продуманные и неотработанные конструкции не бывают надежными.

При производстве обеспечиваются все средства повышения надежности, предусмотренные конструктором. Отклонение от конструкторской документации нарушает надежность.

При эксплуатации реализуется надежность изделия. Безотказность и долговечность проявляются только в процессе работы машины. Зависят от методов и условий эксплуатации, технического обслуживания, режимов работы и т.д.

Для повышения надежности необходимо:

• · Проектировать по возможности простые изделия с меньшим числом деталей;
• · Использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию (с целью повышения запасов прочности);
• · Организовывать хорошую систему смазки;
• · Предусматривать предохранительные устройства от случайных перегрузок;
• · Использовать стандартные узлы и детали;
• · Обеспечивать в конструкции легкий доступ к узлам и деталям для осмотра или замены;
• · Применять статически определимые системы, как более надежные.

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Задачи с решением

Задача 1.

Определить для металлоконструкции крана допустимое усилие в сварном нахлесточном соединении из листов сечением Напряжение в швах изменяется от На соединение, выполненное лобовым швом, действует усилие растяжения. Материал листов — сталь Ст. 3. Электрод— Сварка ручная,

1. Определяем допускаемое напряжение на растяжение по формуле (2.13) для листа из стали (по табл. 1.1 (по табл. 2.2 для лобового шва с механической обработкой).

2. Определяем коэффициент, учитывающий переменность нагрузки:

при

3. Допустимое напряжение на срез в сварном шве (см. табл. 2.1):

4. Принимаем длину лобового шва с одной стороны соединения с учетом непровара в начале и кратера в конце шва мм при ширине листа 160 мм.

5. Определяем допустимое усилие на нахлесточное соединение с двусторонним лобовым швом (см. формулу 2.2) при

6. Проверим напряжение в местах соединения по формуле (2.1):

Задача 2.

Определить длину швов, крепящих уголок мм к полосе (рис. 2.13). Соединение должно быть равнопрочным основному элементу. Полоса и уголок из стали Ст 3. Сварка — ручная. Нагрузка — статическая.

1. Определяем допускаемое напряжение растяжения уголка по формуле (2.13) из стали Ст 3 (см. табл. 1.1)

2. Определяем допускаемое напряжение среза в шве по табл. 2.1, приняв электроды марки

3. Находим усилие, которое может передать уголок, имеющий сечение

4. Определяем потребную суммарную длину лобового и флангового швов по формуле (2.4), приняв катет шва

5. Длина фланговых швов

6. Определяем нагрузку, приходящуюся на фланговые швы.

7. Фланговые швы расположены несимметрично относительно центра тяжести сечения уголка. Эти расстояния принимаем по Исходя из того, что нагрузка на фланговые швы распределяется по закону рычага [35], находим:

8. Находим длину каждого флангового шва: Учитывая дефекты шва (непровар в начале и кратер в конце), увеличиваем длину фланговых швов и принимаем

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Задача 3.

Сконструировать сварное тавровое соединение (впритык) из листового материала (сталь Ст 1) толщиной мм для статической нагрузки с использованием различных способов сварки.

1. Принимаем допускаемое напряжение на растяжение для листа

2. Принимаем соединение (см. рис. 2.11), выполненное без подготовки кромок электросваркой вручную. Следовательно, угловой шов работает на срез. Допускаемое напряжение на срез (см. табл. 2.1)

3. Определяем ширину листа исходя из необходимой длины сварного шва по формуле (2.7):

С учетом непровара в начале и кратера в конце шва общая длина

4. Принимаем, что соединение выполнено автоматической сваркой с глубоким

проваром или с подготовкой кромок (рис. 2.8) свариваемых элементов. Тогда

сварной шов будет работать на растяжение. Допускаемое напряжение на растяжение для сварного шва (см. табл. 2.1)

5. Ширина листа определяется длиной шва по формуле (2.8):

6. Принимаем сварку ручную электродами ширина листа с учетом неизбежных дефектов в начале и в конце шва

Задача 4.

Кронштейн корпуса подшипника сечением мм приварен к основанию угловыми швами по периметру (рис. 2.14). Катет шва мм. Кронштейн воспринимает переменную нагрузку согласно циклограмме, изображенной на рис. 1.8, б, мм. Коэффициент асимметрии цикла напряжений Материал кронштейна — сталь Ст. 3.

Суммарное число циклов нагружения за срок службы Проверить прочность сварных швов.

1. Определяем напряжение в швах от момента

где — момент сопротивления швов:

момент инерции периметров швов:

— расчетный момент инерции швов:

2. Определяем напряжение в швах от силы (без учета поперечных швов)

3. Результирующее напряжение от действия момента и силы определяется геометрическим сложением.

4. Определяем допускаемое напряжение среза по формуле (2.15):

Предел выносливости свариваемого материала по выражению (1.13): где (см. табл. 1.1);

— коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла (см. рис. 1.4, в).

Принимаем: — масштабный фактор (см. с. 32); — коэффициент безопасности (см. с. 32); — эффективный коэффициент концентрации напряжений шва (см. табл. 2.2); — коэффициент влияния качества обработки поверхности (учитывается в

Определяем коэффициент долговечности по формуле (1.19):

где — базовое число циклов перемены напряжений (с. 32) — эквивалентное число циклов перемены напряжений (см. с. 15):

при показателе степени кривой выносливости (с. 12):

Подставляя значения, получим

5. Условие прочности соблюдается:

Задача 5.

Подобрать посадку, обеспечивающую соединение (см. рис. 3.1) для передачи при следующих данных: Материал — сталь 40, чистота поверхностей — 7-й класс.

1. Принимаем коэффициент трения и определяем давление на посадочной поверхности обеспечивающее передачу заданного крутящего момента по формуле (3.2):

2. Определяем расчетный натяг по формуле (3.4):

где для стали;

Находим 3. Определяем минимальный измеряемый натяг посадки по формуле (3.5):

где определяем по табл. 3.1 в зависимости от шероховатости поверхности значит,

По этому наименьшему натягу соответсвует и отклонения отверстия будут отклонение вала наименьший натяг наибольший натяг 5. Проверяем допустимость такой посадки из условия работоспособности деталей. Опасными для данного случая являются точки на внутренней поверхности охватывающей детали. Проверку выполняем по наибольшему расчетному натягу (с учетом сглаживания неровностей), соответствующему выбранной посадке,

Находим максимальное давление, которое вызовет максимальный расчетный натяг по формуле (3.14):

Наибольшее эквивалентное напряжение определяем по формуле (3.10):

Для стали

Коэффициент запаса что приемлемо.

6. Определяем необходимую разность температур деталей для сборки по горячей посадке по формуле (3.7): где — зазор для удобства сборки, определяется по стандарту допусков для посадки минимальное значение — коэффициент линейного расширения для стали:

Задача 6.

Подобрать посадку соединения венца червячного колеса с центром. Соединение нагружено’крутящим моментом и осевой силой Размеры соединения указаны на рис. 3.7.

Материалы: центр колеса — чугунное литье марки Венец —бронза марки предел текучести

Коэффициент трения

1. Определяем необходимое среднее давление на посадочной поверхности, обеспечивающее передачу заданной нагрузки, по формуле (3.3):

где — коэффициент запаса сцепления: 2. Определяем необходимый средний расчетный натяг по формуле (3.4):

где —для чугуна;

—для бронзы;

3. Определяем минимальный измеряемый натяг посадки по выражению (3.5):

где — высота неровностей обработки по Принимаем для колесного центра 6-й, для венца 7-й классы шероховатости, тогда по табл. 3.1

Находим

4. Подбираем посадку по минимальному натягу Принимаем посадку по Этому-наименьшему натягу соответствует посадка для которой диаметр отверстия диаметр вала Наименьший натяг этой посадки Наибольший натяг

5. Производим проверку прочности венца по внутренней поверхности. Наибольший расчетный натяг с учетом сглаживания неровностей

Находим максимальное давление, которое вызовет максимальный натяг, используя формулу (3.14):

Наибольшее эквивалентное напряжение на внутренней поверхности венца определяем по формуле (3.10):

Коэффициент запаса что вполне допустимо. 6. Определяем максимальное усилие, необходимое для запрессовки венца на колесо, по формуле (3.6):

Задача 7.

Определить максимально допустимый крутящий момент,’Ткоторый может передать посадка с гарантированным натягом, соединяющая вал с муфтой, при следующих данных: диаметр вала диаметр втулки . муфты длина втулки муфты посадка материал муфты и вала — сталь 45. Обработка поверхности вала и втулки по 7-му классу. Крутящий момент определить по вероятностно минимальному натягу.

1. Определяем допуски посадки по

допуски для отверстия

допуски для вала

2. Определяем вероятностно минимальный натяг данной посадки (с. 44):

3. Определяем расчетный вероятностно минимальный натяг с учетом сглаживания неровностей:

4. Находим давление которое может вызвать расчетный вероятностно минимальный натяг в соединении по формуле (3.4):

где

—для стали;

5. Принимаем коэффициент трения и определяем максимально допустимый крутящий момент для данной посадки по формуле (3.2):

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в whatsapp.

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназачен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.