Розрахункові задачі для практичного освоєння дисципліни

Задача 1. Провести розрахунки параметрів деталей гвинтового механізму (діаметра) з умови забезпечення тривкості на розтяг і стискання. Підібрати діаметр гвинта і параметри різьби.

Відомо: Матеріал гвинта Ст35, матеріал гайки – Ст. 45, вісева сила = 45000 Н. Запропонувати товар на основі гвинтового механізму.

Задача 2. Провести розрахунки параметрів деталей гвинтового механізму (діаметра) з умова забезпечення тривкості на розтяг і стискання. Підібрати діаметр гвинта і параметри різьби.

Відомо: Матеріал гвинта Ст45, матеріал гайки – бронза, вісева сила = 20000 Н. Запропонувати товар на основі гвинтового механізму.

Задача 3.Розрахувати силу тертя (сумарну величину, нормальну та тангенціальну складові) та нахил різьби  в з’єднанні гвинтового механізму при умові що вісева сила = 45000 Н; матеріал гвинта - Ст45, матеріал гайки – чавун, кут профілю різьби .

Задача 4. Розрахувати силу тертя (сумарну величину, нормальну та тангенціальну складові) та нахил різьби  в з’єднанні гвинтового механізму при умові що вісева сила = 20000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – Ст. 45, кут профілю різьби .

Задача 5. Провести перевірку гвинтового механізму (гвинта) на зминання, при необхідності вибрати число витків різьби вінта. Відомо: вісева сила = 45000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – Ст. 45, кут профілю різьби , діаметр різьби d=20мм, різьба нормальна, прямокутна, вид нагруження - (I).

Задача 6. Провести перевірку гвинтового механізму (гвинта) на зминання, при необхідності вибрати число витків різьби вінта. Відомо: вісева сила = 50000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – чавун, кут профілю різьби , діаметр різьби d=22мм, різьба нормальна, трапецевидна, вид нагруження - (II).

Задача 7. Провести перевірку гвинтового механізму (гвинта) на зминання, при необхідності вибрати число витків різьби вінта. Відомо: вісева сила = 30000 Н; матеріал вінта – Ст35, матеріал гайки – бронза, кут профілю різьби , діаметр різьби d=25 мм, різьба нормальна, трикутна, вид нагруження - (III).

Задача 8. Визначити висота гайки Н та провести перевірку гвинтового механізму (гвинта) на зріз. При необхідності вибрати число витків різьби гвинта.

Відомо: вісева сила = 10000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – Ст. 45, діаметр різьби d=20мм, різьба нормальна, прямокутна, вид нагруження - (I).

Задача 9. Визначити висоту гайки Н та провести перевірку гвинтового механізму (гвинта) на зріз. При необхідності вибрати число витків різьби вінта.

Відомо: вісева сила = 5000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – Ст. 45, діаметр різьби d=16 мм, різьба нормальна, прямокутна, вид нагруження - (II).

Задача 10. Визначити висоту гайки Н та провести перевірку гвинтового механізму (гвинта) на зріз. При необхідності вибрати число витків різьби гвинта.

Відомо: вісева сила = 3000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – чавун, діаметр різьби d=16 мм, різьба нормальна, трикутна, вид нагруження - (II).

 Задача 11. Розрахувати надійність гвинтового механізму, якщо показником надійності вибрати довговічність різьби на знос. Довговічність різьби визначимо величиною тиску який виникає на поверхні різьби.

Відомо: вісева сила = 45000 Н; матеріал гвинта – Ст35, матеріал гайки – Ст. 45, діаметр різьби d = 20мм, різьба нормальна, прямокутна, вид нагруження - (I).

Задача 12. Розрахувати надійність гвинтового механізму, якщо показником надійності вибрати довговічність різьби на знос. Довговічність різьби визначимо величиною тиску який виникає на поверхні різьби.

Відомо: вісева сила = 3000 Н; матеріал вінта – Ст. 35, матеріал гайки – Ст. 45, діаметр різьби d = 20мм, різьба нормальна, трикутна, вид нагруження –(II).

Задача 13. Визначити частоту обертання та кутову швидкість вала гвинтового механізму, якщо лінійна швидкість гвинта V=0,6 м/c. Діаметр гвинта d = 20мм.

Задача 14. Визначити частоту обертання та кутову швидкість вала гвинтового механізму, якщо лінійна швидкість гвинта V=0,5 м/c. Діаметр гвинта d=20мм.

Задача15. Розрахувати середній тиск q_p на поверхню зубчатого колеса на вал, довжину ступиці колеса l, та сумарну силу P_p при умові, що на зубчате колесо діє вісева сила Р і обертовий момент М. Провірити умову виконання тривкості [q].

Задано: = 1200 Н; М=50000 Н. матеріал гвинта – Ст. 15ХА , матеріал гайки – Ст 45, діаметр вала d=5мм.

Задача 16. Визначити параметри чистоти поверхонь двох деталей R_z1 та R_z2 з’єднання. Розрахувати натяг поверхонь зубчатого колеса на вал якщо обидві поверхні виготовлені згідно класу 5 чистоти поверхонь. Відомо, що d=50 мм.

Задача 17. Розрахувати поправку натягу двох деталей (зубчате колесо з латуні і вал з сталі) при зміні робочої температури від -50⁰С до +80⁰С (Нормальні умови роботи 20⁰С).

Відомо: діаметр вала d = 50 мм, коефіцієнт температурного лінійного розширення - , коефіцієнт температурного лінійного розширення - ,

Задача 18.Для приведеної на рис.1 деталі розробити схему розмірного ланцюга та провести розрахунки замикаючого розміру N, верхнього і нижнього його допусків.

Задача 19. Для приведеної на рис.1 деталі розробити схему розмірного ланцюга та провести розрахунки розміру А₃, верхнього і нижнього його допусків.

Задача 20. Для приведеного на рис.1 складальної одиниці (вузла) розробити схему розмірного ланцюга та провести розрахунки розміру, верхнього і нижнього його допусків. Де Р₃=80 мм, Р₁=70 мм, Р₂=5мм, Р₄=5 мм, )=0,05-0,4 мм.

Задача 21. Для приведеної на рис.1 складальної одиниці (вузла) розробити схему розмірного ланцюга та провести розрахунки розміру, верхнього і нижнього його допусків.

Задача 22. Для з’єднання двох деталей за посадкою з натягом показати графічно поле допуску та визначити абсолютну величину верхнього та нижнього розмірів допуску. Визначити середину полів верхнього та нижнього допусків.

 Задача 23. Вирахувати масу деталі довжина якої L=1м, матеріал: сталь, для форми розрізу: 1) циліндр d=10мм, 2) квадрат а=b=10мм, 3) шестигранник с=10мм. Вибрати варіант з мінімальною масою.

Задача 24. Записати формули та розрахувати центр ваги X₀  та Y₀ деталі довжиною 10 см, нижче приведеної форми:

1) квадрат з стороною а=50мм, 2) циліндр d=50 мм, 3) піраміда з основою шестигранника і стороною с=50мм, 4) полий циліндр з зовнішнім діаметром d=50мм та внутрішнім діаметром d₁= 20мм, зсічений конус з основою D= 50мм, та верхнім кругом d=20мм.

Задача 25. Розрахувати показники деталі: осьовий момент інерції (I, см⁴), момент опору розрізу (Wx, Wy, см³) та найбільшу напругу для заданої форми деталі:

1) круга, 2) кільця, 3) квадрата, 4) правильного шестикутника. Запропонувати форму деталі, яка має найменші показники.

Додаток 3