Решение задач по деталям машин

 

Решение задач по деталям машин с примерами онлайн

 

Если у вас нету времени на решение задач по деталям машин вы всегда можете попросить меня, вам нужно написать мне, и я вам помогу онлайн или в срок 1-3 дня всё зависит что там у вас за работа, вдруг она огромная! Чуть ниже размещён теоретический и практический материал, который вам поможет сделать работу если у вас много свободного времени и желания!

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

 

Задачи по деталям машин с решением

 

Детали машин - научная дисциплина, занимающаяся изучением, проектированием и расчетом деталей машин и узлов общего назначения. Механизмы и машины состоят из частей. Находящиеся практически во всех машинах болты, валы, шестерни, подшипники, муфты называются общими узлами и деталями.

Детали - изделие из материала, однородного по названию и бренду без использования сборочных операций (ГОСТ 2.101-68). Например, ролик сделан из одного куска металла; литой корпус; пластины из биметаллического листа и т. д. Детали могут быть простыми (гайка, шпонка и т. д.) или сложными (коленчатый вал, корпус редуктора, станина и т. д.).

  • Среди широкого спектра деталей и компонентов машин есть такие, которые используются практически во всех машинах (болты, валы, муфты, механические передачи и т. Д.). Эти детали (узлы) называются деталями общего назначения и изучаются в курсе «Детали машины». Все остальные детали (поршни, лопасти турбины, пропеллеры и т. Д.) Относятся к деталям специального назначения и изучаются на специальных курсах. Детали общего назначения используются в машиностроении в очень больших количествах. Поэтому любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, которое позволяет снизить материальные затраты, снизить себестоимость продукции, повысить долговечность, приносит большой экономический эффект.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного материала, без применения сборочных операций.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

Заказать работу по деталям машин помощь в учёбе

 

Машиной называется механическое устройство, выполняющее движение для преобразования энергии, материала и информации с целью облегчения труда человека.

  • Виды нагрузок, действующих на детали машин

Рабочая нагрузка воспринимается деталью или узлом в процессе эксплуатации машины.

Статические нагрузкизначение, направление и место приложения которых остаются постоянными. Например: сила тяжести изделия, давление газа или жидкости в трубах и емкостях, сила затяжки болта.

Динамические нагрузки характеризуются быстрым изменением во времени их значения, направления и места приложения. Например, нагрузки на зубья зубчатых колес.

Номинальная нагрузка нагрузка, выбираемая из числа действующих в установившемся режиме рабочих нагрузок. В качестве номинальной нагрузки предпочтительно принимать максимальную или наиболее длительно действующую нагрузку.

Решение задач по деталям машин

Циклическая прочность. Переменные нагрузки.

До сих пор мы предполагали, что нагрузка является постоянной или медленно возрастает с течением времени. Такие нагрузки называются статическими. В действительных условиях возникают переменные нагрузки, которые быстро изменяются по величине и направлению.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

 

Контрольная работа по деталям машин заказать

 

Рассмотрим стержень, нагруженный до напряжения σmax, и разгрузим его до нуля. Кривая σ – ε при разгрузке не совпадет с кривой при нагрузке рис.2. Новая кривая оказывается сдвинутой в сторону больших значений деформаций.

Решение задач по деталям машин

 

Если после разгрузки стержень вновь нагрузить получится новая кривая, сдвинутая в направлении увеличения деформаций. Это явление называется упругим гистерезисом. Это явление более заметно при знакопеременных нагрузках. В этом случае кривая σ – ε описывает петлю, называемую петлей гистерезиса рис.3 площадь этой кривой численно равна работе затрачиваемой на преодоление межмолекулярного трения и преобразуется в теплоту.

Решение задач по деталям машин

Усталость. Разрушение от усталости.

Напряжение, приводящее к разрушению при статической нагрузке, называется статическим пределом прочности σпр, а само разрушение статическим разрушением.

Разрушение, вызванное повторяющейся нагрузкой, называется разрушением от усталости. Усталость рассматривается как результат расшатывания материала в зоне приложения переменной нагрузки. Под переменной нагрузкой понимается такая нагрузка, которая колеблется между двумя постоянными значениями в определенном ритме. При этом напряжение в материале меняет свою величину от наибольшего до наименьшего значения. Такая смена напряжений называется циклом напряжений.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

 

Помощь по деталям машин онлайн

 

Наибольшее напряжение цикла называется верхним предельным напряжением, наименьшее – нижним предельным напряжением. Полу сумма верхнего и нижнего напряжений называется средним напряжением цикла, а полу разность амплитудой цикла.

Результат испытания на усталость изображается кривой Вёлера рис.4. С увеличением числа циклов кривая асимптотически приближается к прямой параллельной оси абсцисс и соответствующей некоторой предельной амплитуде. Это показывает, что материал при амплитудах меньших предельной может выдержать любое число циклов. При симметричном цикле амплитуда равна нулю и в этом случае говорят о пределе выносливости при симметричном цикле σ0 τ0

Решение задач по деталям машин

 

Диаграммы выносливости строятся на основе эксперимента для каждого вида нагрузки (сжатие, изгиб, кручение)

Для углеродистых и легированных сталей отношение предела выносливости при симметричном цикле к статическому пределу прочности колеблется в зависимости от формы деталей в пределах от 0,35 до 0,7.

Контактная усталость. Контактные напряжения возникают при прижатии двух деталей друг к другу, когда размеры площадки контакта малы по сравнению с размерами детали. Под нагрузкой, отдельные точки поверхностей периодически нагружаются и разгружаются. Длительно действующие переменные контактные напряжения вызывают усталость активных поверхностей детали. На поверхности образуются микротрещины с последующим выкрашиванием частиц металла. Такой вид разрушения называется усталостным выкрашиванием или контактной усталостью.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

 

Курсовая работа по деталям машин заказать готовую онлайн

 

Жесткость. Упругие перемещения, возникающие в деталях машин под действием рабочих нагрузок, не должны превышать допустимых значений, определяемых назначением и условиями работы конструкции. Способность детали сопротивляться изменению форм и размеров под действием сил называется жесткостью. Расчеты, в основу которых положено условие ограничение упругих упругих перемещений, называют расчетами на жесткость.

Износостойкость. Под износостойкостью понимают способность деталей сопротивляться изнашиванию. Изнашивание – это процесс разрушения поверхностных слоев при трении, приводящий к постепенному изменению размеров, формы и состояния поверхности детали.

Основные виды изнашивания: механическое – результат механических процессов, таких как срез и пластические деформации микронеровносией при относительном перемещении сопряженных поверхностей; коррозионно – механическое изнашивание – результат удаления продуктов коррозии и защитных окислов механическим воздействием.

Изнашивание – процесс, связанный с трением. Трение – явление сопротивления относительному перемещению, возникающему между сопряженными деталями. Трение разделяют по характеру движения на трение скольжения и трение качения. В свою очередь они делятся на сухое трение, вязкое (жидкое) и полужидкое рис.2 (а,б,в). Сухое трение. (Трение без смазки) При относительном сдвиге соприкасающихся поверхностей идет преодоление сил межмолекулярного взаимодействия (сцепления) и упругопластические деформации и частичное разрушение неровностей поверхности. Этот вид трения характерен для резьбовых соединений, ременных и фрикционных передач, сцепных муфт и тормозов. Работа при этом виде трения сопряжена с интенсивным изнашиванием и заеданием рабочих поверхностей деталей.

Вязкое (жидкостное) трение – трение, при котором зоны сопряжения поверхностей разделены слоем смазочного материала, толщина которого превышает сумму высот их неровностей. Нагрузку несет слой масла, а сопротивление перемещению определяется трением между слоями жидкости, обусловленным ее вязкостью. Это наиболее выгодный режим

скольжения, характеризующийся отсутствием изнашивания и низким коэффициентом трения 0,01 – 0,001.

Полужидкое трение наблюдается, когда смазывающий слой сопоставим по размерам с размером неровностей. Этот режим преобладает в механизмах, работающих с небольшими скоростями.

 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

 

РГР по деталям машин расчетно графическая работа

Решение задач

 

Задача 1.

Для расчета статической прочности невращающейся оси натяжно^ го ролика, нагруженной изгибающим моментом, определить допускаемое напряжение. Диаметр оси Решение задач по деталям машин мм, материал — сталь 45.

  • Решение:

1. Определяем допустимый коэффициент безопасности по формуле (1.28):

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — коэффициент, учитывающий степень точности расчетов (с. 16, не учтены динамические нагрузки); Решение задач по деталям машин — коэффициент, учитывающий однородность механических свойств материала (с. 16); Решение задач по деталям машин -—коэффициент, учитывающий степень ответственности детали (остановка машины, с. 17). 2. Определяем допускаемое напряжение по формуле (1.10):

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — расчетный предел текучести при изгибе Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин предел текучести стали (см. табл. 1.1).

Решение задач по деталям машин — масштабный фактор для детали; при Решение задач по деталям машин мм, изготовленной, из углеродистой стали (см. рис. 1.5).

 

 

Задача 2.

Деталь машины диаметром Решение задач по деталям машин мм со сквозным поперечным.-отверстием Решение задач по деталям машин мм нагружена изгибающим моментом, который изменяется по симметричному циклу с постоянной амплитудой. Число нагружений за срок: службы Решение задач по деталям машин Материал — сталь Решение задач по деталям машин Шероховатость поверхности Решение задач по деталям машин

Предел прочности стали Решение задач по деталям машин предел выносливости при изгибе

Решение задач по деталям машин (см. табл. 1.2). Допустимый-коэффициент безопасности Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин Определить допускаемое напряжение.

  • Решение:

1. Определяем допускаемое напряжение для симметричного? цикла по формуле (1.15):

Решение задач по деталям машин

2. Находим значения коэффициентов, входящих в формулу: Решение задач по деталям машин —масштабный фактор (см. рис. 1.5); Решение задач по деталям машин — коэффициент состояния поверхности (см. рис. 1.6); Решение задач по деталям машин —эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе, для Решение задач по деталям машин (см. рис. 1.7). '

3. Определяем коэффициент долговечности по выражению (1.19):

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — базовое число циклов нагружений; Решение задач по деталям машин —показатель степени кривой выносливости Решение задач по деталям машин

Подставив найденные значения в формулу (1.15), получим

Решение задач по деталям машин
 

Возможно, вас также заинтересует эта ссылка:

 

Задача 3.

Определить коэффициент безопасности для вала Решение задач по деталям машин мм с одной шпоночной канавкой, который нагружен в опасном сечении изгибающим4 моментом Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин и крутящим моментом Решение задач по деталям машин Материал вала — сталь Решение задач по деталям машин (табл. 1.2, Решение задач по деталям машин Поверхность вала шлифованная. Напряжение изгиба изменяется по симметричному циклу, кручения — по пульсирующему. Срок службы Решение задач по деталям машин

  • Решение:

1. При сложнонапряжениом состоянии (изгиб и кручение) коэффициент безопасности по выражению (1.27)

Решение задач по деталям машин'

где Решение задач по деталям машин — коэффициент безопасности по изгибу и кручению.

2. По формуле (1.24) определяем коэффициент безопасности по нормальным напряжениям при симметричном цикле изгиба:

Решение задач по деталям машин

Здесь амплитудное и наибольшее напряжения цикла равны (рис. 1.2, а) и определяются по* формуле (1.5):

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин —момент сопротивления изгибу вала Решение задач по деталям машин мм, ослабленного шпоночным пазом.

3. Находим эффективный коэффициент концентрации напряжений (рис. 1.7) для валов с одной шпоночной канавкой при изгибе Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин масштабный фактор (см. рис. 1.5) Решение задач по деталям машин коэффициент состояния поверхности (рис. 1.6) Решение задач по деталям машин Тогда

Решение задач по деталям машин

4. Коэффициент безопасности по касательным напряжениям при пульсирующем цикле нагружения по формуле (1.25):

Решение задач по деталям машин

По выражению (1.6) определим амплитудное и среднее напряжения:

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — момент сопротивления кручению вала ослабленного шпоночным пазом.

6. Находим масштабный фактор Решение задач по деталям машин коэффициент состояния поверхности Решение задач по деталям машин коэффициент чувствительности материала к асимметрии Решение задач по деталям машин (см. рис. 1.4, в).

Эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении Решение задач по деталям машин (см. рис. 1.7).

7. Используя приближенное соотношение (11)

Решение задач по деталям машин

определяем Решение задач по деталям машин Тогда

Решение задач по деталям машин

8. Определяем коэффициент безопасности

Решение задач по деталям машин

Для выяснения прочности вала установим минимально допустимый коэффициент безопасности по выражению (1,28):

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин

Таким образом, Решение задач по деталям машин и, следовательно, прочность вала недостаточна. Необходимо.принять решение к повышению Решение задач по деталям машин

 

 

Задача 4.

Определить допускаемое напряжение для вращающейся оси вагонетки (изгиб по симметричному циклу) диаметром Решение задач по деталям машин мм, изготовленной из стали Решение задач по деталям машин Обработка оси —тонкое шлифование. В зоне действия максимального момента посажено колесо по прессовой посадке без передачи усилия (рис. 1.10, а). Частота вращения оси Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин срок службы Решение задач по деталям машин лет, коэффициент использования в течение года Решение задач по деталям машин коэффициент использования в течение суток Решение задач по деталям машин режим нагружения — тяжелый (см. рис. 1.8, б). Коэффициент безопасности Решение задач по деталям машин

  • Решение:

1. Допускаемое напряжение по формуле (1.15):

Решение задач по деталям машин

2. Находим коэффициенты: Решение задач по деталям машин (см. рис. 1.6); Решение задач по деталям машин (см. рис. 1.7). .

3. Определяем коэффициент долговечности по выражению (1.19):

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — базовое число циклов нагружения; Решение задач по деталям машин — показатель степени кривой выносливости Решение задач по деталям машин

Эквивалентное число циклов нагружений, согласно рис. 1.8, б, при постоянной частоте нагружения Решение задач по деталям машин

Решение задач по деталям машин

где число часов работы оси за срок службы

Решение задач по деталям машин

Решение задач по деталям машин
Тогда
Решение задач по деталям машин принимаем Решение задач по деталям машин

Допускаемое напряжение

Решение задач по деталям машин

 

 

Задача 5.

Определить допускаемое напряжение растяжения для цилиндрической колонны пресса в зоне перехода диаметров Решение задач по деталям машин при эффективном коэффициенте концентрации напряжений для симметричного цикла Решение задач по деталям машин Напряжение изменяется во времени по. асимметричному циклу Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин в соответствии с тяжелым режимом нагружения (см. рис. 1.8, в). Расчетный срок службы Решение задач по деталям машин лет, коэффициент использования в течение года Решение задач по деталям машин коэффициент использования в течение суток Решение задач по деталям машин частота нагружения Решение задач по деталям машин Материал колонны — сталь Решение задач по деталям машин поверхность — шлифованная. Коэффициент безопасности Решение задач по деталям машин

  • Решение:

1. Определяем допускаемое напряжение по максимальному напряжению цикла, используя выражение (1.15):

Решение задач по деталям машин

2. По формуле (1.13) предел выносливости для асимметричного цикла

Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — предел выносливости при симметричном растяжении (где Решение задач по деталям машин по табл. 1.1); Решение задач по деталям машин — коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла (см. рис. 1.4, в).

3. Определяем коэффициент концентрации напряжений по формуле (1.16) при Решение задач по деталям машин

Решение задач по деталям машин

4. Определяем коэффициент долговечности по выражению (1.19):

Решение задач по деталям машин принимаем Решение задач по деталям машин

где Решение задач по деталям машин — базовое число циклов нагружений; Решение задач по деталям машинРешение задач по деталям машин — эквивалентное число циклов перемены напряжений; Решение задач по деталям машин — начальный момент статистического распределения (см. табл.. 1.3);

Решение задач по деталям машин — суммарное число циклов нагружений; Решение задач по деталям машин — число часов работы за срок
службы; Решение задач по деталям машин —показатель степени кривои выносливости: Решение задач по деталям машин

Тогда допускаемое напряжение

Решение задач по деталям машин