Площадь сечения среза при наличии лобового фланговых швов

S = S _л + S _ф

Условие прочности сварочного соединения:  , где

S_л - площадь среза лобового шва

S_л=  , а - длина шва

S_ф - площадь среза фланговых швов

S_ф = ,х - длина флангового шва

 

,  

 

, где

Принимаем х = 20 мм

1 = а + х = 100 +20 = 120 мм.

 

                          

                                                              

 

Задача 2

 

Два стальных листа соединены заклепками. Определить число заклепок, на

срез [τ] = 80 мПа, диаметр заклепки d₃ = 8,0 мм, сила сдвига Q = 35 кН.

Проверить прочность заклепки смятие, если толщина листа h = 7,0 мм.

                                                                  

Решение

 

1. Из условия прочности на срез определяем поверхность среза:

 

           

 

    2. Определяем число заклепок n:

 

    

 

Принимаем n = 9 заклепок.

 

3. Проверяем прочность заклепки на смятие:

 

      

 

 

Тесты по дисциплине

1. Какой вид неразъемного соединения стальных деталей имеет в      

   настоящее время наибольшее распространение

   а) Заклепочное     

   б) Сварное            

 

2. Укажите наиболее простую конструкцию сварного соединения    

    а) Внахлестку   

  б) Стыковое       

  в) Тавровое         

  г) Угловое          

  д)С накладками  

 

3. На какой вид деформации рассчитывают заклепку

  а) Срез, растяжение и сжатие    

   б) Срез, смятие                            

  в) Срез, растяжение                     

 

4. По каким формулам рассчитывают прочность склепываемых листов в

заклепочном шве?

        

      

    а) P/δd₃z

 

 

 

   б) P/Fiz

 

   в) P/δ(t – d₃)z

 

   г) P/2δ(e – d₃/2)

 

 

5. От каких параметров зависит величина коэффициента прочности шва

(j)?

   а) Толщины листов d                        

   б) Диаметр заклепки d_з                    

   в) Шага t                                      

   г) Расстояния между заклепками а  

   д) Величины действующей нагрузки Р 

 

6. Что называется шагом резьбы?

   а) Расстояние между двумя одноименными точками резьбы одной и той

       же винтовой линии   

   б) Расстояние между двумя одноименными точками двух рядом

        расположенных витков резьбы     

    

7. Какую резьбу следует выбрать при проектировании тяжело

    нагруженного крепежного узла (в принципе - без уточнения величины

    осевой нагрузки, диаметра и шага резьбы)?

    а) Метрическую                  

    б) Дюймовую                      

    в) Прямоугольную             

    г) Трапецеидальную         

    д) Упорную                         

 

8. Можно ли для изготовления винтов (болтов, шпилек) применять чугун?

    а) Можно    

    б) Нельзя    

 

9. Назовите расчетную формулу для определения допускаемого

    напряжения среза для болта.

        

    а)σ_T/n

        

    б) (0,2 - 0,3) s_т          

    в) (0,8 - 1,0) s_т          

    г) (0,6 - 0,8) s_т          

    д) (0,6 - 0,8) s_в          

 

10. В каком случае расчетное напряжение s_Pбольше: когда детали

соединяются с упругой прокладкой или без прокладки.

  а) C упругой прокладкой      

     б) Без прокладки                     

 

11. Назовите формулу для определения высоты гайки.

 

   а) Q/πd₂hz

 

   б) Q/πd₂[σ]_см

 

    в) Q/πd₁K[τ]_ср

 

  

12. Передача имеет назначение:

      а) Вырабатывать энергию  

      б) Воспринимать энергию    

      в) Затрачивать энергию на преодоление внешних сил, непосредственно

         связанных с процессом производства             

     г) Преобразовать скорость, вращающий момент, направление вращения 

 

13. Какое из приведенных отношений называют передаточным числом     

     одноступенчатой передачи?

     а) n₂/n₁

 

         

     б) n₁/n₂

 

      

     в) D₁/D₂

 

    

  

 14. Что называется полюсом зацепления?

     а) Точка качания двух соседних зубьев             

     б) Отношение числа p к шагу зацепления     

     в) Точка касания длительных (или начальных) окружностей шестерни и   

         колеса                                                             

     г) Точка касания линии зацепления с основной окружностью шестерни

         или колеса                                                

 

15. Какой угол зацепления принят в РФ для стандартных зубатых колес,  

      нарезанных без смещения.

    а) 15^о                     

 

    б) 20^о                  

    в) 25^о                 

    г) Любой              

 

16. В каких передачах принимают угол наклона зубьев (b) для косозубой            

     зубчатой передачи?

     а) 8 - 15^о         

     б) 25 – 45^о          

     в) 20^о                    

      г) 90^о                    

 

17. По какому модулю рассчитывают диаметр делительной окружности в

      косозубой передаче?

      а) m_n                       

      б) m_t                       

      в) По обоим           

 

18. Пользуясь каким модулем рассчитывают диаметр окружности впадин в  

  конической передаче.

       а) m_te                

       б) m_tm               

       в) m_te и m_tm      

 

 

19. Определите передаточное число червячной передачи, если число   

зубьев колеса равно 30, число заходов червяка – 2:

     а) 60                       

     б) 15                       

     в) 1/5                              

     г) Определить нельзя   

 

20. Какой профиль зуба имеет червячное колесо цилиндрического

архимедова червяка в главном сечении (в плоскости, проходящей

  через ось червяка)?

      а) Трапецеидальный                    

      б) Эвольвентный                          

      в) Циклоидальный                       

      г) Любой из перечисленных       

21. Возможные варианты сочетания материалов для червяка и червячного

колеса:

      а) Сталь - чугун         

      б) Чугун - чугун        

      в) Бронза-сталь         

      г) Сталь – бронза      

      д) Чугун - бронза      

 

22. По какой формуле производят проверочный расчет валов передач?

 

      а) σ _u = M_u/0,1d³  [σ]_u

 

          

      б) τ _кр = M_кр/0,2d³  [τ] _кр

 

 

      в) σ _экв = M _экв/0,1d³  [σ]_u

 

23. Каково условие жесткости валов на кручение?

     а)     

     б)          

     в)       

 

24. Какой внутренний диаметр имеет подшипник 202?

      а) 0,2 мм    

      б) 10 мм    

      в) 15 мм    

      г) 202 мм    

 

Словарь основных понятий

Активная поверхность зуба - часть боковой поверхности зуба, на которой происходит взаимодействие с боковой поверхностью зуба парного колеса.

Активный профиль зуба - часть профиля зуба, соответствующая активной поверхности

Болтовые соединения - используются для соединения деталей относительно небольшой толщины при наличии места для гайки и головки.

Валы и оси - предназначены для поддерживания вращающихся элементов машин – зубчатых колес, шкивов, звездочек и т.д.

Жесткость - способность сопротивляться изменению формы и размеров под действием приложенных силовых факторов.

Заклепочные соединения - используются для соединения листовых и профильных элементов конструкций корпусов, ферм, резервуаров давления и т.д.

Зубчатые передачи - предназначены для передачи и преобразования вращательного движения с изменением угловых скоростей и крутящих моментов посредством зубчатого зацепления.

Износостойкость - способность сохранять форму и размеры поверхностей трения в течение срока эксплуатации.

Клиновые шпонки - представляют собой клинья с уклоном рабочих поверхностей 1:100 и позволяют передавать как крутящий момент, так и осевую силу, создавая натяг между валом и ступицей.

Корригирование - улучшение профиля зубьев

Опоры - предназначены для передачи усилий, действующих на конструктивные элементы машин.

Ориентировочный расчет - определение диаметра вала в потенциально опасном сечении из условия прочности на кручение.

Передачами в машинах называются устройства, служащие для передачи энергии механического движения на расстояние и преобразования его параметров

Привод - устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и системы управления для приведение в движение машин и механизмов.

Проверочный расчет - в результате которого по известной геометрии и размерах конструкций, известной нагрузке определяют напряжения в опасных сечениях, сравнивают их с допускаемыми и делают заключение о прочности.

Проектный расчет - суть которого состоит в определении размеров создаваемой конструкции при известных нагрузках и механических свойствах материала.

Прочность - способность детали сопротивляться действующим нагрузкам без разрушения или пластического деформирования.

Профилем - называют контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось.

 

Расчет допустимой нагрузки - при которой возникающие максимальные напряжения в конструкции не превышают допустимых напряжений.

Сварными - называются соединения деталей, связанных в зоне контакта межатомными силами, которые возникают при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании. Поэтому различают два вида сварки – плавлением и давлением.

При сварке плавлением детали в месте соединения доводятся до расплавленного состояния. Остывая, расплав формирует сварной шов.

Шлицевые соединения - образуются при вхождении выступов–зубьев на валах в соответствующие впадины-пазы на ступицах.

 

 

 

Библиографический список

 

1. Стреляев Д.В., Харитонов Г.И. “Прикладные расчеты основных элементов соединений и механических передач” - М:. Латмэс, 1997

2. Биргер И.А., Иослевич Г.Б. “Резьбовые соединения”- М.: Машиностроение   

1973. 256 с.

3. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иослевич Г.Б. “Расчет на прочность деталей 

машин” - М.: Машиностроение, 1979. 702 с.

4. Болотин В.В. “Прогнозирование ресурса машин и конструкций” – М.:  

Машиностроение, 1984. 312 с.

5. Иванов М.Н. “Детали машин” – М.: высшая школа, 1984. 336 с.

6. Иоселевич Г.Б., Лебедев П.А., Стреляев В.С. “Прикладная механика” – М.:  

Машиностроение, 1985. 576 с.

7. Когаев В.П. “Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во 

времени” – М.: Машиностроение, 1977. 231 с.

8. Решетов Д.Н. “Детали машин” – М.: Машиностроение, 1974. 656 с.

9. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. “Несущая способность и  

  расчеты деталей машин на прочность” – М.: Машиностроение, 1975. 488 с.

10. Чернилевский Д.В. “Основы инженерно – технических процессов” – М.:   

Машиностроение, 1998

11.  Чернилевский Д.В. “Детали машин. Проектирование приводов

  технологического оборудования” – М:. Машиностроение 2002