1 Рассчитать в одноступенчатом редукторе цилиндрические колеса с прямыми зубьями и подобрать электродвигатель. Мощность и угловая скорость на выходном валу соответственно Р2 и ω2. Расчетное время работы передачи 10000ч. Нагрузка спокойная, постоянная.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,7 | 2,7 | 4,3 | 4,3 | 6,7 | 6,7 | 9,5 | 9,5 | 13,5 | 13,5 |
| ω2, рад/с | 6,5π | 10,5π | 10,9π | 13π | 9π | 7,2π | 11,6π | 9,1π | 12,3π | 11,8π |
| Передача | реверсивная | нереверсивная |
2 Рассчитать косозубые цилиндрические колеса одноступенчатого редуктора и подобрать электродвигатель. Мощность и угловая скорость на выходном валу соответственно Р2 и ω2. Расчетное время работы передачи 15000 ч. Нагрузка спокойная, постоянная.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,7 | 4,3 | 6,7 | 9,5 | 13,5 | 2,7 | 4,3 | 6,7 | 9,5 | 13,5 |
| ω2, рад/с | 8,3π | 11,5π | 9,1π | 7,2π | 12,1π | 10π | 15π | 11π | 14,5π | 10π |
| Передача | реверсивная | нереверсивная |
3 Определить контактные напряжения сжатия в зубьях цилиндрической прямозубой закрытой передачи и подобрать материал шестерни и колеса. Ведущим валом шестерни передается крутящий момент Тк. Модуль зацепления m, межцентровое расстояние А, передаточное число U. Число зубьев шестерни z1, зацепление внешнее, нормальное. Расчетный срок службы передачи 15000 ч. Нагрузка постоянная, спокойная.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| Тк, Н | ||||||||||
| m, мм | 3,5 | 4,5 | 4,5 | 5,5 | ||||||
| A, мм | ||||||||||
| z1 | ||||||||||
| U | 4,7 | 5,17 | 2,61 | 3,17 | 2,96 | 4,5 | 3,0 | 2,5 | 5,6 | 2,48 |
| Передача | реверсивная | нереверсивная |
4 Рассчитать шестерню и колесо открытой прямозубой цилиндрической передачи в системе привода к барабану грузоподъемной лебедки, осуществляемой от электродвигателя через клиноременную передачу. Подобрать электродвигатель и распределить в системе привода передаточное число. Усилие на барабане F, диаметр барабана D1, угловая скорость барабана ω. Срок службы передачи 10000 ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| F, кН | 7,00 | 6,80 | 6,60 | 6,40 | 6,00 | 5,50 | 5,80 | 5,60 | 5,00 | 5,20 |
| D1, мм | ||||||||||
| ω, рад/с | π | 1,3π | 1,4π | 1,5π | 1,7π | π | 1,2π | 1,4π | 1,5π | 1,8π |
5 Рассчитать шестерню и колесо конической прямозубой закрытой передачи и подобрать электродвигатель. Мощность и угловая скорость на выходном валу редуктора соответственно P2 и ω2. Расчетный срок службы передачи 10000ч. Нагрузка постоянная.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 4,2 | 4,2 | 4,2 | 6,4 | 6,4 | 9,2 | 9,2 |
| ω2, рад/с | 6,8π | 13,7π | 8,5π | 10,5π | 12,7π | 10,9π | 12π | 12,5π | 17,2π | 8,5π |
| Передача | Реверсивная | нереверсивная |
6 Рассчитать червяк и червячное колесо редуктора и подобрать электродвигатель для привода барабана грузоподъемного устройства. Скорость наматывания каната v, натяженне каната F, диаметр барабана D. Срок службы редуктора 5000ч. Нагрузка спокойная, постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| F, кН | ||||||||||
| v, м/с | 0,36 | 0,36 | 0,33 | 0,33 | 0,30 | 0,30 | 0,27 | 0,27 | 0,23 | 0,23 |
| D, мм |
7 Рассчитать червяк и червячное колесо редуктора и подобрать по каталогу электродвигатель. Мощность на выходном валу P2, а его угловая скорость ω2. Расположение червяка нижнее. Расчетный срок службы передачи 15000ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,6 | 2,6 | 4,9 | 4,9 | 1,9 | |||||
| ω2, рад/с | 4,9π | 3,9π | 3π | 2,4π | 5,9π | 3,3π | 2,6π | 1,7π | 1,5π | 1,4π |
8 Рассчитать червяк и колесо редуктора и подобрать электродвигатель. Мощность и угловая скорость ведомого вала соответственно P2 и ω2. Срок службы редуктора 20000ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,0 | 2,0 | 3,4 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 8,2 | 8,2 | 11,5 | 11,5 |
| ω2, рад/с | 1,2π | 0,5π | 1,6π | π | 1,3π | 1,4π | 1,7π | 1,2π | 1,4π | 1,1π |
9 Рассчитать червяк и червячное колесо открытой передачи ручной лебедки. Крутящий момент на валу барабана Тк. Усилие рабочего на рукоятке F. Длина рукоятки L. Передача реверсивная, самотормозящая.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Тк, Н | ||||||||||
| F, H | ||||||||||
| L, мм |
10 Рассчитать червяк и червячное колесо открытой передачи ручной тали грузоподъемностью F. Усилие рабочего, приложенное к тяговой цепи, Fр. Диаметр тягового колеса D1. Диаметр звездочки грузовой цепи D2.
| Величина | Варианты | |||||||||
| F, кH | 10,00 | 12,00 | 14,00 | 18,00 | 20,00 | 22,00 | 25,00 | 28,00 | 30,00 | 35,00 |
| Fр, H | ||||||||||
| D1, мм | ||||||||||
| D2, мм |
11 Рассчитать плоскопеременную передачу, установленную в системе привода от электродвигателя к ленточному транспортеру. Мощность электродвигателя Р1, угловая скорость его ω1. Скорость ленты транспортера v. Диаметр барабана D1=400мм. Передаточное число редуктора Uр. Работа передачи нормальная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р1, кВт | ||||||||||
| ω1, рад/с | 47π | 32π | 48π | 32π | 50π | 33π | 47π | 31π | 31π | 24π |
| Up | 5,25 | 7,1 | 7,6 | 3,9 | 11,5 | 2,6 | 17,5 | 4,5 | 2,55 | 7,4 |
| v, м/с | 1,1 | 0,9 | 0,8 | 1,5 | 0,5 | 1,3 | 0,3 | 0,7 | 1,4 | 0,4 |
12 Рассчитать передачу хлопчатобумажным ремнем от электродвигателя к станку. Мощность и угловая скорость на ведомом валу ременной передачи соответственно P2 и ω2. Передача горизонтальная. Габариты передачи должны быть минимальные. Работа трехсменная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,7 | 2,7 | 3,9 | 3,9 | 6,8 | 6,8 | 9,5 | 13,5 | 19,5 | 19,5 |
| ω2, рад/с | 10,4π | 9,8π | 11,4π | 9,3π | 4,5π | 5,8π | 10,7π | 7,2π | 11,4π | 14,7π |
13 Рассчитать плоскоременную передачу с натяжным роликом. Передаваемая ведущим валом мощность Р1 при угловой скорости ω1. Угловая скорость ведомого вала ω2. Передача горизонтальная. Работа односменная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р1, кВт | 4,5 | 4,5 | ||||||||
| ω1, рад/с | 24,3π | 24,3π | 24,4π | 24,4π | 31,7π | 32,3π | 32,7π | 47π | 47,5π | 48,5π |
| ω2, рад/с | 8,7π | 7,7π | 7,4π | 8π | 6,3π | 9π | 7,7π | 8,4π | 11,7π | 7π |
14 Рассчитать клиноременную передачу и подобрать электродвигатель. Мощность на ведомом валу Р2, угловая скорость этого вала ω2. Межцентровое расстояние минимальное. Передача горизонтальная. Работа двухсменная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 2,0 | 2,0 | 4,0 | 4,0 | 6,5 | 6,5 | 9,5 | 13,3 | 13,3 | |
| ω2, рад/с | 13,2π | 10,4π | 7π | 8,4π | 11,7π | 6,3π | 7,7π | 10,7π | 9π | 16,8π |
15 Определить размеры втулочно-роликовой цепи, установленной в системе привода к рабочему органу машины. Мощность на ведущей звездочке Р1, угловые скорости ведущей звездочки ω1, и ведомой звездочки ω2. Угол наклона линии центров звездочек α. Передача работает 16 ч в сутки.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р1, кВт | 2,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | ||
| ω1, рад/с | 7,4π | 9,2π | 11,7π | 13,4π | 15π | 16,8π | 18,3π | 20π | 21,7π | 23,3π |
| ω2, рад/с | 1,7π | 2,5π | 3,3π | 4π | 5π | 5,9π | 6,7π | 7,5π | 8,3π | 9,2π |
| α, рад | π/6 | π/4 | π/3 | π/6 | π/4 | π/3 | π/6 | π/4 |
16 Рассчитать передачу втулочно-роликовой цепью, установленной в системе привода к конвейеру. Мощность на ведущем валу звездочки Р1, угловая скорость ω1. Скорость ленты конвейера v. Диаметр барабана Dб=500мм. Укол наклона цепи к горизонту α=π/6рад. Работа передачи односменная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р1, кВт | 6,5 | 7,4 | 8,5 | 9,2 | 10,5 | 12,7 | 13,5 | 14,8 | 15,6 | 18,5 |
| ω1, рад/с | 14π | 14,7π | 15,7π | 16π | 16,7π | 17,3π | 18π | 18,7π | 19,4π | 20π |
| v1, м/с | 2,4π | 2,6π | 2,8π | 2,9π | 3,0π | 3,2π | 3,3π | 3,4π | 3,5π | 3,6π |
17 Рассчитать передачу втулочно-роликовой цепью с передаточным числом U, установленную в системе привода от электродвигателя к транспортеру. Мощность на ведомой звездочке P3, скорость ленты транспортера v, диаметр барабана D1=350мм. Угол наклона линии центров звездочек α. Натяжение цепи не регулируется. Работа передачи двухсменная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р3, кВт | 5.7 | 7.3 | 8.5 | 9.8 | 14.5 | |||||
| v, м/с | 0,25 | 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 1,0 | 1,15 | 1,3 |
| U | 2,65 | 3,0 | 3,4 | 3,2 | 2,8 | 3,6 | 3,0 | 2,4 | 2,6 | |
| α, рад | π/6 | π/4 | π/6 | π/6 | π/4 | π/6 | π/6 | π/4 | π/3 | π/6 |
18 Рассчитать фрикционную передачу гладкими цилиндрическими колесами между параллельными валами и подобрать электродвигатель. Мощность на ведомом валу Р2, угловая скорость этого вала ω2. Передаточное число і. Расстояние между осями валов А. Материал колес чугун СЧ 18-36. Работа передачи двухсменная. Условия работы нормальные.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 6,5 | 7,4 | 8,5 | 9,2 | 10,5 | 12,7 | 13,5 | 14,8 | 15,6 | 18,5 |
| ω2, рад/с | 14π | 14,7π | 15,7π | 16π | 16,7π | 17,3π | 18π | 18,7π | 19,4π | 20π |
| i | 1,4 | 1,6 | 2,4 | 2,0 | 1,5 | 2,0 | 1,9 | 1,6 | 2,6 | 2,7 |
| А, мм |
Задание 6
Передачи винт – гайка, валы, подшипники, шпоночные и шлицевые соединения.
1 Рассчитать винт и гайку параллельных тисков. Усилие, с которым следует производить прижатие детали, F. Усилие на рукоятке Fp=20дан, а длина рукоятки l=300мм. Материал винта сталь Ст. 4, а материал гайки чугун СЧ 15-32.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | 7,00 | 8,00 | 9,00 | 10,00 | 11,00 | 12,00 | 13,00 | 14,00 | 15,00 | 16,00 |
| Профиль резьбы | Прямоугольный | трапецеидальный |
2 Рассчитать винт и гайку клинчатого домкрата грузоподъемностью F, а также определить длину рукоятки l и общий к. п. д. домкрата. Усилие рабочего на конце рукоятки Fp=200H. Угол наклона клиньев β. Материал винта сталь Ст. 4, а материал гайки чугун СЧ 15-32.
| Величина | Варианты | |||||||||
| F, кH | ||||||||||
| β, рад | π/12 | π/9 | π/12 | π/9 | π/12 | π/9 | π/12 | π/9 | π/12 | π/9 |
3 Рассчитать винтовую пару и рукоятку пресса. Установить номер швеллера, который можно выгибать на прессе. Создаваемое прессом усилие F. Усилие двух рабочих, приложенное к концам рукоятки, Fp=20дан каждое. Длина винта l. Расстояние между опорами α. Материал винта сталь Ст. 5, а материал гайки чугун СЧ 18-36.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | 10,00 | 15,00 | 18,00 | 24,00 | 28,00 | 31,00 | 34,00 | 38,00 | 42,00 | 45,00 |
| l, мм | ||||||||||
| a, мм | ||||||||||
| Профиль резьбы | Прямоугольный | трапецеидальный |
4 Рассчитать винт и гайку механизма отводки. На гайку действует сила 2F. Материал винта сталь Ст. 4. Материал гайки чугун СЧ 15-32.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| 2F, кH | 6,00 | 7,00 | 8,00 | 9,00 | 9,50 | 10,00 | 11,00 | 12,00 | 13,00 | 14,00 |
| Профиль резьбы | квадратный | трапецеидальный |
5 Рассчитать винтовую стяжку, находящуюся под действием силы F. Определить размеры винта, гайки и рукоятки. К концам рукоятки приложено усилие двух рабочих по 400Н. Материал винта сталь Ст. 5, материал гайки чугун СЧ 18-36. Построить для винта эпюры растягивающих сил и крутящего момента.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | ||||||||||
| Профиль резьбы | квадратный | упорный | трапецеидальный | |||||||
| Число заходов винта | двухзаходный | однозаходный | двухзаходный |
6 Определить размеры винта и гайки стяжного соединения, находящегося по действием силы F, и размеры рукоятки. Усилие, приложенное к концам рукоятки, Р=20дан. Материал винта сталь Ст. 4., а материал гайки чугун СЧ 18-36
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | ||||||||||
| Профиль резьбы | квадратный | трапецеидальный | квадратный | |||||||
| Число заходов винта | однозаходный | двухзаходный |
7 Рассчитать винт, гайку и размеры рукоятки домкрата с самоторйозящейся передачей грузоподъемностью F и высотой подъема груза h. Усилие на рукоятке 200Н. Материал винта сталь Ст. 5. Построить для винта эпюры крутящего момента и сжимающих сил.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | ||||||||||
| h, м | 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,50 | 0,55 | 0,65 | 0,60 | 0,55 | 0,45 | 0,35 |
| Материал гайки | Чугун СЧ 18-36 | Чугун СЧ 21-40 | Бронза Бр. ОУС6-6-3 | |||||||
| Профиль резьбы | квадратный | трапецеидальный | упорный |
8 Рассчитать винт и гайку съемника. Сила давления на винт F. Материал винта сталь Ст. 4. Материал гайки чугун СЧ 15-32. Определить длину рукоятки l, если усилие, приложенное на ее конце, 200Н. Построить для винта эпюры сжимающих сил и крутящего момента.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | ||||||||||
| Профиль резьбы | трапецеидальный | Прямоугольный |
9 Рассчитать винт, гайку, а также диаметр и длину рукоятки ручного домкрата. На винт действует сила F. Усилие на рукоятке Fp=200H. Материал винта сталь Ст. 5. Материал гайки чугун СЧ 15-32.
| Данные для расчета | Варианты | |||||||||
| F, кH | ||||||||||
| Профиль резьбы | прямоугольный | трапецеидальный |
10 Рассчитать ведущий вал редуктора с прямозубыми цилиндрическими колесами. Подобрать шпонку, посредством которой шестерня (z1=18, m=4,5 мм) соединена с валом, и подшипники качения для опор вала. Передаваемая валом мощность Р1 при угловой скорости ω1. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 10000ч. Нагрузка постоянная. Передача работает с легкими толчками.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р1, кВт | ||||||||||
| ω1, рад/с | 27π | 29π | 30π | 32π | 33π | 35π | 37π | 38π | 40π | 42π |
11 Рассчитать ведомый вал одноступенчатого редуктора с цилиндрическими косозубыми колесами. Подобрать подшипники качения для опор вала и шпонку, соединяющую вал со ступицей колеса (z2=40, mн=5 мм). Угол наклона зубьев по делительному цилиндру β. Передаваемая валом мощность Р2 при угловой скороти ω2. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 10000 ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | ||||||||||
| ω2, рад/с | 3π | 4π | 4,5π | 5π | 5,5π | 6π | 6,5π | 7π | 7,5π | 8,5π |
| β, рад | π/15 | π/15,5 | π/14,5 | π/20 | π/16,5 | π/17 | π/17,5 | π/18,2 | π/14,7 | π/19 |
12 Рассчитать ведущий вал редуктора и прямобочное зубчатое (шлицевое) соединение вала с конической шестерней (z=26, mср=4,76 мм), а также подобрать подшипники качения для вала. Угол начального конуса шестерни φш=π/4,35 рад. Передаваемая валом мощность и угловая скорость соответственно равны N и ω. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 20000 ч. Передача работает с легкими
толчками.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р, кВт | 2,8 | 2,8 | 4,5 | 4,5 | 7,0 | 7,0 | ||||
| ω, рад/с | 32,4π | 31π | 31,7π | 48,5π | 32π | 49π | 32,4π | 48,5π | 32,7π | 48,7π |
13 Рассчитать ведомый вал редуктора с прямозубыми коническими колесами. Подобрать шпонку, соединяющую коническое колесо (z2=64, mср=4,76) с валом, и подшипники качения для опор вала. Половина угла начального конуса конического колеса φк=68°. Передаточное число редуктора U=2,3. Передаваемая ведущим валом мощность Р2 при угловой скорости ω2. Материал вала сталь 45. Расчетный срок службы передачи 5000ч. Нагрузка постоянная. Работа сопровождается вибрацией.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | ||||||||||
| ω2, рад/с | 31,7π | 48,5π | 32π | 49π | 32π | 48,5π | 49π | 32,3π | 49π | 31π |
14 Рассчитать вал червячного колеса редуктора, подобрать подшипники качення для опор вала и шпонку, соединяющую ступицу колеса с валом. В зацеплении действуют: окружная сила колеса 840кН, окружная сила червяка 266кН и радиальйая сила. Передаваемая червячным колесом мощность Р2 при угловой скорости ω2. Расчетный срок службы 8000ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | 4,5 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 8,0 | 9,5 | |||
| ω2, рад/с | 2,5π | 3π | 1,5π | 1,8π | 2π | 2,6π | 2,2π | 3,0π | 2,7π | 3,2π |
15 Рассчитать вал, на котором насажен шкив диаметром D=800 мм и прямозубое колесо с диаметром делительной окружности Dд2=310 мм. Подобрать подшипники качения для опор вала и шпонку, соединяющую вал со ступицей колеса. Суммарное натяжение от ветвей ремня 2,5Fш, где Fш - окружное усилие на шкиве. Ременная передача наклонена к вертикали под углом β=π/6рад. Вал передает мощность Р2 при угловой скорости ω2. Материал вала сталь 30, нормализованная. Расчетный срок службы передачи 10000ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р2, кВт | ||||||||||
| ω2, рад/с | 4π | 4,7π | 5,4π | 6π | 6,7π | 7,4π | 8π | 8,7π | 9,4π | 10π |
16 Рассчитать ведущий вал в редукторе с цилиндрическими прямозубыми колесами, подобрать шпонку, соединяющую ступицу с валом, и подшипники качения для опор вала. Окружное усилие шестерни 420кН. Кроме того, на конце вала в плоскости радиальной силы шестерни действует сила давления шкива ременной передачи 200кН. Передаваемая валом мощность Р1, угловая скорость ω1. Материал вала сталь 45, нормализованная. Расчетный срок службы 15000 ч. Нагрузка постоянная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Р1, кВт | 5,5 | 6,5 | 7,5 | 9,5 | 11,5 | 14,5 | ||||
| ω1, рад/с | 6,7π | 8π | 9,3π | 10,7π | 12π | 12,7π | 13,5π | 14π | 15π | 15,4π |
17 Рассчитать промежуточный вал цилиндрическо-конического редуктора и подобрать подшипники качения и призматическую шпонку, соединяющую ступицу колеса с валом. Материал вала сталь 40Х, улучшенная. Передаваемый валом крутящий момент Тк при угловой скорости ω. Диаметр делительной окружности цилиндрического колеса dдк=300мм, средний диаметр делительного конуса конической шестерни dдс=111мм. Угол начального конуса шестерни φш=π/4,7 рад. Расчетный срок службы редуктора 5000 ч. Нагрузка спокойная.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Тк, кН | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | |
| ω, рад/с | 2π | 2,3π | 2,7π | 3π | 3,3π | 3,7π | 4π | 4,3π | 4,7π | 5π |
18 Рассчитать промежуточный вал коническо-цилиндрического редуктора. Подобрать шпонку, соединяющую колесо с валом, и подшипники качения для опор вала. Средний диаметр конического колеса dдср=250 мм. Окружное усилие колеса Ft2 а шестерни Ft3. Половина угла начального конуса конического колеса φ2=π/2,5рад. Угловая скорость вала ω2. Расчетный срок службы передачи 5000 ч. Нагрузка постоянная. Передача работает с легкими толчками.
| Величина | Варианты | |||||||||
| Ft2, кН | 1,8 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,1 | 3,3 | 3,5 | 3,7 | 3,9 | |
| Ft3, кН | 3,2 | 3,4 | 3,6 | 4,4 | 4,8 | 5,4 | 5,5 | 5,8 | ||
| ω2, рад/с | 16π | 16,5π | 17π | 17,5π | 18π | 18,5π | 15,5π | 16π | 17π | 15π |