Рабочая тетрадь для студентов по технической механике по разделу Детали машин

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области
государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования Свердловской области
«Верхнетуринский механический техникум»
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ №3
по дисциплине «Техническая механика»
Раздел «Детали машин»
студента группы №_________
Специальность______________________________________________________________________________________________________________________
Фамилия, имя студента___________________________________________
В.Тура, 2016 г.
Гильмуллина Л.Н., Рабочая тетрадь №3 по дисциплине «Техническая механика»: учебное пособие для студентов /Гильмуллина Л.Н.- В.Тура: ГБОУ СПО СО «Верхнетуринский механический техникум»,2014г.- 50 с.
Рабочая тетрадь предназначена для организации внеаудиторной самостоятельной работы студентов по учебной дисциплине «Техническая механика» для технических специальностей.
В рабочей тетради№3 отражены основные темы раздела «Детали машин» Представленные задания способствуют закреплению учебного материала, развивают мышление, прививают умение самостоятельно решать задачи.
 Данная рабочая тетрадь может быть использована преподавателями для закрепления знаний и практических умений, организации самостоятельной работы и контроля знаний и умений студентов.
.
Рекомендована к использованию в учебном процессе методическим советом ГБОУ СПО СО «ВТМТ» (протокол №2 от 20.10.2016).
Содержание
1. Пояснительная записка 4
2. Тема 3.1. Общие сведения о передачах 6
3. Тема 3.2. Фрикционные передачи и вариаторы 8
4. Тема 3.3 Зубчатые передачи.
Геометрия и кинематика прямозубых передач 10
5. Тема 3.4. Зубчатые передачи. Основы расчета
на контактную прочность 13
6. Тема 3.5. Зубчатые передачи.
Косозубые и шевронные зубчатые передачи 15
7. Тема 3.6. Червячные передачи 17
8. Тема 3.7. Ременные передачи 19
9. Тема 3.8.Цепные передачи 22
10. Тема 3.9. Валы и оси 25
11. Тема 3.10 Подшипники скольжения 29
12. Тема 3.11. Подшипники качения 33
13. Тема 3.12. Редукторы 35
14 Тема 3.13. Муфты 38
15. Тема 3.14. Резьбовые соединения 39
16. Тема 3.16 Шпоночные и шлицевые соединения 43
17. Тема 3.17. Неразъемные соединения 47



Пояснительная записка
Рабочая тетрадь №3 содержит задания и вопросы для самоконтроля студентов по темам раздела №3 «Детали машин».
Рабочая тетрадь предназначена для повторения и закрепления учебного материала, развития самостоятельного мышления и умений применять теоретические знания при решении практических задач.
Студент самостоятельно может определить свой уровень знаний и умений, выполняя задания и отвечая на вопросы по темам раздела.
Каждый вопрос и задание оценены в конкретное количество баллов. После выполнения заданий и ответов на вопросы, студент самостоятельно подсчитывает баллы и переводит их в оценку, тем самым самостоятельно определяет свой уровень знаний и умений по разделу «Сопротивление материалов».
Раздел №3 «Детали машин» содержит 17 основных тем. Содержание которых по каждой специальности определяется рабочими программами в соответствии с требованиями ФГОС.
Перед вопросами и заданиями для самоконтроля по каждой теме указаны результаты, которых необходимо достичь студенту. Содержание вопросов и заданий соответствует указанным результатам.
В конце каждой темы дана таблица, состоящая из столбцов с номерами вопросов и заданий, количеством баллов за каждый ответ и выполненное задание, которые может заработать студент.
Оценка, которую студент получает при подсчёте полученных баллов по каждой теме, учитывается преподавателем, как оценка за текущий контроль.
Перерасчёт, заработанных студентом, баллов в оценку осуществляется по следующей схеме:
57-70% от максимального количества баллов – оценка «3»;
71-90% от максимального количества баллов – оценка «4»
91-100% от максимального количества баллов – оценка «5»
В строке «самооценка студента» студент выставляет полученную оценку. Преподаватель осуществляет контроль после того, как студент оценил свою работу и сдал рабочую тетрадь на проверку. Если самооценка студента совпадает с оценкой преподавателя, то оценка выставляется в журнал. Если самооценка завышена (допущена ошибка при её перерасчете), то выставляется оценка преподавателя.
Требования к оформлению задач
Если задача решается в одно действие, то задача оформляется решением этого действия и ответом.
Если задача решается в 2 и более действий, то обязательны пояснения к этим действиям и ответ, например:
Задача:
Определить относительную величину предельного натяга Nпред. для стальной толстостенной втулки, насаживаемой на сплошной вал диаметром d, если для втулки Е = 2 ·105 МПа, σт = 240 МПа, а допускаемый коэффициент запаса прочности [s] = 1,2.
Решение. Определяем допускаемое напряжение
[σp] = σт/[s] = 240/1,2 = 200 МПа.
Далее определим относительный предельный натяг
Nпред/d = [σp]/E = 200/(2·105) = 0,001.
Ответ: при указанных исходных данных наибольший натяг посадки не должен превышать одной тысячной диаметра контактной поверхности.
Критерии оценки:
за каждый простой вопрос начисляется 1 балл;
за каждый вопрос, требующий решения проблемы, начисляется 2 балла;
за каждую простую задачу начисляется по 2 балла;
за каждую задачу. требующую решения в 2 действия и более начисляется по 3 балла и более в зависимости от количества действий (за каждое действие добавляется по 1 баллу)

Тема 3.1. Общие сведения о передачах
В результате изучения темы студент должен: знать кинематические и силовые отношения в передаточных механизмах, формулы для расчета передаточного отношения, КПД, вращающего момента для всех ступеней многоступенчатого привода;
уметь выбрать тип механической передачи для преобразования одного вида движения в другой, оценить выбранную передачу, произвести кинематический и силовой расчеты механической передачи.. Вопросы и задания для самоконтроля:1. Какие механизмы называются механическими передачами?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Как классифицируются механические передачи?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Какое отношение называется передаточным и по какой формуле определяется?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. В каких случаях применяют многоступенчатые передачи?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Что является характеристикой передач с бесступенчатым регулированием?
____________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________6. Известно, что передаточное отношение передачи -2,5. К какому типу передач относится эта передача?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Для изображенной на рис.1 передачи определить момент на ведомом валу, если Р1=_5кВт, ω1 = 157 рад/с, ω2= 62,8 рад/с, η = 0,97
рис.1
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Для изображенной многоступенчатой передачи (рис.2) определить общее передаточное число, если ω1 = 100 рад/с, ω2= 25 рад/с, ω3= 5 рад/с.
Рис.2.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9.Определить требуемую мощность электродвигателя (рис.3), если

рис.3
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Как изменится мощность на выходном валу передачи (см. рис.3), если число зубьев второго колеса z2 увеличится в 2 раза?
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-3 0-4 0-4 0-3 0-21
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.2. Фрикционные передачи и вариаторы
В результате изучения темы студент должен:
Иметь представление о принципе работы, достоинствах и недостатках фрикционных передач и вариаторов основных типов;
Знать формулы для расчета передаточного отношения передачи с учетом и без учета скольжения в передаче, для расчета силы трения, момента трения, усилия нажатия пружины, устройство, материалы, причины выхода из строя и критерии работоспособности фрикционных передач; формулы для определения диапазона регулирования вариаторов основных типов; формулы для расчета на контактную прочность;
Уметь пользоваться формулами при расчетах фрикционных передач.^ Вопросы и задания для самоконтроля1. Какая передача называется фрикционной , из чего она состоит?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Перечислите основные характеристики фрикционной передачи.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Назовите основные достоинства и недостатки фрикционных передач
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Запишите формулу для расчета фрикционной передачи на прочность?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Как изменится нагрузочная способность цилиндрической фрикционной передачи при замене ведущего колеса из стали на колесо с резиновым покрытием, если ведомое колесо стальное и усилие прижатия колеса не меняется. Коэффициент трения сталь по стали 0,15 , коэффициент трения резина по стали – 0,25.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Почему фрикционные передачи с непосредственным контактом не используют в точных механизмах станков?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.Какова основная причина выхода из строя фрикционных передач?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Определить расчетную окружную силу на колесе F1? Если сила прижатия катков фрикционной передачи 1200Н, материалы поверхностей – сталь и чугун, коэффициент трения 0,15, запас сцепления 1,25 (рис.4)
рис.4
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. Определить минимальное потребное усилие прижатия колес, если вращающий момент на валу фрикционной передачи 25 Нм, диаметр колеса 380мм, материалы колес – сталь и чугун, передача работает без смазки, f=0,15
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10. Определить диапазон регулирования изображенного вариатора, если R1=60мм, R2=120мм (рис.5)
рис.5
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-1 0-1 0-3 0-4 0-4 0-19
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.3 Зубчатые передачи.
Геометрия и кинематика прямозубых передач
В результате изучения темы студент должен:
Знать характеристики эвольвентного зацепления, формулы геометрического расчета цилиндрических и прямозубых колёс;
Уметь выполнять геометрический расчет.
Вопросы и задания для самоконтроля
1.Что называется линией зацепления?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________2.Укажите основное достоинство эвольвентных колес.
__________________________________________________________________________________________________________________________
Что называется делительным окружным шагом зубьев?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.Какой угол называют углом зацепления?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.Что называют коэффициентом торцового перекрытия? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Запишите формулу для определения межосевого расстояния зубчатой передачи?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Запишите формулу для определения диаметра делительной окружности
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8. Запишите формулы для определения диаметров окружностей вершин и окружностей впадин.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9.Какие параметры цилиндрической зубчатой передачи стандартизованы?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10. Определить модуль зуба колеса, если окружной шаг 12,56 мм.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________11. Определить межосевое расстояние передачи (рис.6), если
рис.6
12.Определить внешнее конусное расстояние прямозубой конической передачи (рис.7), если внешний окружной модуль зубьев 4 мм, число зубьев шестерни 13, передаточное число передачи – 3,08.
рис.7
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
13.Определить число зубьев ведущего колеса, если передаточное отношение пары зубчатых колес 3,15, модуль зацепления 2,5 мм. Межосевое расстояние 120мм.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-4 0-4 0-2 0-21
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
^ Тема 3.4. Зубчатые передачи. Основы расчета
на контактную прочность
В результате изучения темы студент должен:иметь представление о видах разрушения, критериях работоспособности, материалах и допускаемых напряжениях зубчатых передач;
знать геометрические, кинематические и силовые соотношения цилиндрических зубчатых передач, формулы для расчета усилий в зацеплении, формулы для расчета прямозубых передач на контактную прочность и изгиб;
уметь применять формулы для расчетов.
Вопросы и задания для самоконтроля1. Какова основная причина выхода из строя зубчатых передач, работающих в масле, открытых зубчатых передач?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Запишите формулу для проектировочного расчета цилиндрической прямозубой передачи.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Что учитывает коэффициент , входящий в формулы для расчета зубчатых передач?
____________________________________________________________________________________________________________________________________4. Запишите формулу для проверки цилиндрической зубчатой передачи на изгиб.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Что учитывают коэффициенты и , входящие в формулы для расчета зубчатых передач?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Изображены основные виды разрушений зубьев зубчатых колес (рис.8). Назовите виды разрушений.
рис.8.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. От каких параметров и как зависит коэффициент формы зуба?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8. С какими напряжениями при работе передачи связана поломка зубьев?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Как влияет повышение твердости на контактную прочность зубьев зубчатых колес?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Рассчитать усилия в зацеплении колес, если вращающий момент на ведущем валу цилиндрической прямозубой передачи 86 Нм, диаметр делительной окружности 0,05м (рис.9).
рис.9
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
11.Определить нормальную силу в зацеплении зубьев шестерни , если диаметр делительной окружности 0,06м, мощность на валу зубчатой передачи 7 кВт при скорости 65 рад/с.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-1 0-1 0-1 0-4 0-4 0-18
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.5. Зубчатые передачи.
Косозубые и шевронные зубчатые передачи
В результате изучения темы студент должен:
Знать устройство, принцип работы, классификацию и сравнительную характеристику зубчатых передач; особенности геометрии и расчета на прочность косозубых и шевронных зубчатых колёс.;Вопросы и задания для самоконтроля
Какие параметры косозубой передачи стандартизованы?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Укажите основные преимущества косозубых передач.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Какова основная причина ограничения величины угла наклона зуба в цилиндрической косозубой передаче?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Запишите формулу для проектировочного расчета косозубых передач.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Укажите основной недостаток цилиндрических косозубых передач.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Укажите основное достоинство шевронной передачи.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Для чего при расчетах косозубого цилиндрического колеса используют понятие «эквивалентное прямозубое колесо»?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Какова основная причина , ограничивающая использования шевронных передач?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Запишите формулу для проверки косозубой цилиндрической передачи на контактную прочность.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определить диаметр делительной окружности косозубого цилиндрического колеса, если m=4мм, Z=21 , β=110 .
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определить межосевое расстояние косозубой цилиндрической передачи, если нормальный модуль зубьев -1,75мм, число зубьев шестерни – 22, передаточное отношение – 3,15, угол наклона зуба -120.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определить диаметр окружности выступов цилиндрического косозубого колеса, если число зубьев шестерни -19, передаточное отношение-2,53; модуль зубьев -2 мм, угол наклона зуба -110.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-3 0-3 0-17
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.6. Червячные передачи
В результате изучения темы студент должен:
знать принцип работы, особенности рабочего процесса, причины выхода из строя, критерии работоспособности, геометрические и силовые соотношения в червячных передачах, формулы для расчета на прочность.Вопросы и задания для самоконтроля:1. Каким следует назначить число заходов червяка и число зубьев колеса, чтобы получить передаточное отношение червячной передачи -18?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Рассчитать диаметр вершин витков червяка, если m=3,15мм, Z1=2, q=12,5.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Запишите формулу для проверочного расчета червячной передачи по контактным напряжениям.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Указать основные преимущества и недостатки червячных передач.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Запишите формулу для расчета делительной окружности червяка.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Определить коэффициент диаметра червяка, если число заходов червяка 4, угол подъема винтовой линии червяка -140 .
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Напишите формулы для расчета КПД червячной передачи.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Определите угол подъема винтовой линии (рис.10),если число заходов червяка 2, коэффициент диаметра 16.
рис.10
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 0-2 0-2 0-1 0-1 0-1 0-2 0-1 0-3 0-13
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.7. Ременные передачи
 В результате изучения темы студент должен:Иметь представление об упругом скольжении ремня, усилиях и напряжениях в ремне при передаче вращающего момента;
 Знать  типы ремней и шкивов, геометрические характеристики ременных передач, формулы для расчета передаточного отношения, межосевого расстояния передачи, длины ремня, основы расчета плоскоременных и клиноременных передач по тяговой способности, формулы для определения усилий натяжения ветвей ремня;
Уметь пользоваться таблицами стандартов для выбора ремней передачи, кривой скольжения и КПД ремня для определения приведенного полезного напряжения ремня.Вопросы и задания для самоконтроля1. Назовите передачи, изображенные на рис.11.
рис.11
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Укажите основные преимущества плоскоременных передач перед клиноременными.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Каково основное назначение перекрестных ременных передач?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Указать основное преимущество изображенных на рис.12 передач по сравнению с плоскоременными.
рис.12
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________5. Укажите наиболее нагруженную точку ремня изображенной передачи, если изменить направление вращения шкивов на обратное (рис.13)рис.13
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Что понимают под упругим скольжением ремня в ременной передаче?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. На рисунке 14 представлены конструкции клиновых ремней. В чем назначение прорезей на внутренней поверхности ремня 3?
рис.14
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Указать основные преимущества ремня 3 по сравнению с ремнем 2 (рис.15).
рис.15
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. В чем заключается усталостное разрушение ремня?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Проанализировав кривую скольжения и КПД ремня (рис.16), определить, что происходит при работе с передачей в зоне
рис.16
11. Определить приведенное полезное напряжение для ремня, используя кривую скольжения, КПД (рис.17) и оптимальный коэффициент тяги, если напряжение от предварительного натяжения ремня 2,7 Мпа.
рис.17
12.Определить фактическое передаточное отношение ременной передачи (рис.18), если диаметр ведущего шкива d1=315, диаметр ведомого шкива d2=785мм, коэффициент скольжения в передаче 0,02.
рис.18
13.Мощность на ведущем валу передачи 20кВт, частота вращения 800 мин-1 (рис.19). Выбрать клиновый ремень.
рис.19
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0-1 0-1 0-1 0-2 0-2 0-1 0-1 0-2 0-1 0-3 0-4 0-4 0-4 0-27
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.8.Цепные передачи
В результате изучения темы студент должен:
Знать основные параметры, кинематику и геометрию цепных передач, типы цепей и звездочек, их сравнительную оценку, обозначение цепей по стандарту;
Уметь подобрать цепь и рассчитать цепную передачу на долговечность, исходя из износостойкости шарниров.
Вопросы и задания для самоконтроля:1. Каковы основные недостатки и преимущества цепных передач перед другими передачами?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Для какой цепи подходит изображенная на рис.20 звёздочка?
рис.20
____________________________________________________________________________________________________________________________________3. Указать основное назначение ролика 1 в изображенной на рис.21 цепи (2-втулка, 3-внутренние пластины, 4-валик, 5-наружные пластины).
рис.21
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Каковы основные причины выхода из строя цепных передач?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.Какое влияние на работу цепной передачи (рис.22) оказывает выбор увеличенного шага цепи?
рис.22
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Определить диаметр делительной окружности звездочки цепи ПР 35.71-89, если число зубьев 25.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. В чем основное преимущество цепи а по сравнению с цепью б (рис.23)
рис.23
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 
8. Определить среднее передаточное число передачи, если число зубьев меньшей звездочки 21,число зубьев большей звездочки -83,диаметр меньшей звездочки – 81,4мм, большей 362,8мм.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Определить окружное усилие, передаваемое цепью, если мощность на ведущем валу передачи 8,5 кВт, диаметр ведущей звездочки 100мм,угловая скорость ведомого вала 18 рад/с, передаточное число передачи 4.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-2 0-3 0-4 0-16
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.9. Валы и оси
В результате изучения темы студент должен :Знать названия и назначения элементов конструкции валов и осей, марки применяемых материалов, причины выхода из строя и критерии работоспособности валов и осей;
Уметь проводить проектировочный и проверочный расчеты вала и оси..Вопросы и задания для самоконтроля
1.Среди изображенных деталей определить вал (рис.24)
рис.24
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.Как называется элемент деталей 1(см. рис. 24)
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Какая нагрузка учитывается при проектировочном (предварительном) расчете вала?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________-4. Для чего используют в технике, изображенный на рис.25 вал?
рис.25
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.Для чего используют выделенный цветом элемент конструкции вала(рис.26)?
рис.26
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6.Для чего используют в технике, изображенный на рис.27, вал?
рис.27
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7. Среди изображенных конструкций определите ось (рис.28).
рис.28
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8.Укажите основной критерий работоспособности валов.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9.Для чего используют выделенный на рис.29 элемент детали 1?
рис.29
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10.Выберите цикл изменений напряжений, возникающих в материале вращающей оси (рис.30).
рис.30
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________11. Определить диаметр выходного конца ведомого вала редуктора, если вращающий момент на входе 65Нм, КПД редуктора 0, 955, передаточное число 4, материал вала –сталь, допускаемое напряжение кручения 20Мпа. Использовать справочную таблицу «Нормальные линейные размеры, мм ГОСТ 6636-69».
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________12.Для изображенного вала (рис.31) определить эквивалентный момент по гипотезе наибольших касательных напряжений для упрощенного расчета на усталость.
рис.31
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-2 0-4 0-3 0-18
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.10 Подшипники скольжения
В результате изучения темы студент должен:
Иметь представление о рабочем процессе подшипников скольжения, о причинах и видах разрушений, о критериях работоспособности;
Знать конструкции, материалы, КПД подшипников, способы смазывания, порядок расчета на износостойкость и теплостойкость;
Уметь определять допускаемую нагрузку на подшипник из расчета на теплостойкость и износостойкость.
Вопросы и задания для самоконтроля:
Укажите основные достоинства и недостатки подшипников скольжения.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Какой из материалов следует использовать для изготовления детали 1, изображенной на рис.32
рис.32
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.Каковы основные причины выхода из строя подшипников скольжения?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.Каково назначение выреза (кармана)1 на втулке подшипника (рис.33)?
рис.33
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.К какому типу относится изображенный на рис.34 подшипник?
рис.34
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6.Что называют несовершенной смазкой ?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.Какие параметры подшипника используют при проверке подшипника скольжения на нормальный тепловой режим и отсутствие заедания?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8.К какому типу относится изображенный на рис.35 подшипник?
рис.35
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. Какой режим смазки не зависит от частоты вращения вала?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10. Какую нагрузку воспринимает изображенный на рис.36 подшипник?
рис.36
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
11.Укажите основные причины заедания поверхностей подшипников скольжения.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
12.Нагрузку какого направления воспринимает изображенный на рис.37 подшипник?
рис.37
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Из расчета на износостойкость подобрать материал для вкладыша подшипника, изображенного на рисунке 36, если радиальная нагрузка на подшипник 9,6 кН, размеры шейки вала d =50мм, l=40мм. Использовать данные для материалов вкладышей по справочной таблице «Допускаемые режимы работы подшипниковых матриалов».
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Проверить, изображенный на рис.38 подшипник на износостойкость, если материал вкладыша – бронза, допускаемое среднее давление 3 Н/мм2, реакция в опоре 9 кН, диаметр цапфы вала 60мм, длина вкладыша 70мм.
рис.38
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определить потребную длину втулки из условия расчета подшипника скольжения на износостойкость, если реакция в опоре 14 кН, диаметр цапфы вала 45мм, материал втулки –чугун АЧС-2, допускаемое давление [р]=6Н/мм2, линейная скорость 0,75м/с. Использовать справочную таблицу «Значения Х, У, е для радиальных и радиально- упорных шариковых подшипников (рис.39).
рис.39
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-1 0-4 0-4 0-4 0-24
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.11. Подшипники качения
В результате изучения темы студент должен:
Иметь представление о достоинствах, недостатках, областях применения, конструкции, классификации и маркировки подшипников качения, об особенностях процесса работы подшипников качения, их разрушениях, критериях работоспособности;
Знать формулы для расчета эквивалентной динамической нагрузки и долговечности;
Уметь ими пользоваться.
Вопросы и задания для самоконтроля:
Указать тип изображенного на рис.40 подшипника.
рис.40
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Как при расчете радиального подшипника учитывают влияние осевой нагрузки?
________________________________________________________________________________________________________________________________________3.Определить по стандарту базовую динамическую грузоподъемность, изображенного на рис.41 подшипника.
рис.41
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.Какой из подшипников вала (рис.42) воспринимает осевую нагрузку?
________________________________________________________________________________________________________________________________________5.Запишите обозначение изображенного подшипника (рис.43).
рис.43
6.Что учитывается коэффициентом безопасности при расчете подшипников качения?
________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Определите по стандарту базовую статическую грузоподъемность для подшипника № 206.
________________________________________________________________________________________________________________________________________8.Как учитывают при расчете подшипников качения число рабочих смен машины?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Определите величину температурного коэффициента для расчета подшипника, если вращается внутреннее кольцо, редуктор работает в одну смену. рабочая температура 1500.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10.Рассчитать эквивалентную динамическую нагрузку подшипника №115, если радиальная нагрузка на опоре 750Н, осевая нагрузка 311Н, температура ниже 1000С; нагрузка постоянная, спокойная, вращается внутреннее кольцо; редуктор работает в одну смену ( следует принимать минимальное значение коэффициента безопасности).
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0-2 0-1 0-2 0-1 0-2 0-1 0-2 0-1 0-3 0-5 0-20
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.12. Редукторы
В результате изучения темы студент должен:
Иметь представление о типоразмерах и исполнениях, компоновках редукторов;
Знать назначение, основные параметры, достоинства и недостатки основных типов.
Вопросы и задания для самоконтроля:
1.Среди представленных схем (рис.44) определить схему редуктора Ц2С-200-16.
рис.44
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Определить скорость выходного вала, если скорость на быстроходном валу редуктора Ц2С-200-16 составляет 120 рад/с________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.Определить скорость на входе в редуктор, если скорость на тихоходном валу редуктора КТ-160-2,8 составляет 48 рад/с.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. На какой опоре фиксируется вал червяка (рис.45) в осевом направлении?
рис.45
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.Как смазываются подшипники опоры Б редуктора, изображенного на рис.45.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Какой подшипник быстроходного вала воспринимает осевую нагрузку при указанном направлении вращении вала (рис.46)?
рис.46
7. Каково основное достоинство конических редукторов?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8.Каково основное достоинство червячных редукторов?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
9. Определить вращающий момент на входе редуктора Ц-160-4, если вращающий момент на тихоходном валу редуктора 560Нм, КПД подшипников каждого из валов -0,99, КПД цилиндрического зацепления 0,98.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10.Как быстроходный вал изображенного на рис.47 одноступенчатого редуктора соединяется с валом электродвигателя?
рис.47
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-1 0-1 0-3 0-2 0-20
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.13. Муфты
В результате изучения темы студент должен:
Знать назначение, конструкции муфт основных типов, оценку муфт и области их применения, принцип подбора стандартных и нормализованных муфт, и порядок проверки на прочность основных элементов.
Вопросы и задания для самоконтроля:
Каково назначение муфт?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Указать основное назначение, изображенной на рис.48, муфты?
рис.48
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Какую муфту следует использовать, если в процессе работы требуется периодически выключать механизм при определенной угловой скорости?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Укажите основной недостаток, изображенной на рис.49, муфты.

Рис.49
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Каково основное назначение жестких компенсирующих муфт?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6.Какую муфту следует использовать, если при работе механизма
возникают периодические толчки и вибрации?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-2 0-12
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.14. Резьбовые соединения
В результате изучения темы студент должен:
Знать типы резьбовых соединений, стандартные крепежные детали, их сравнительную оценку и области применения, основы расчета на прочность болтов при постоянной нагрузке, формулы для проверочного расчета болтов, способы разгрузки болтов, стоящих с зазором, от поперечной силы;
Уметь выполнять расчеты.
Вопросы и задания для самоконтроля:
Среди представленных на рисунке 50 определить крепёжную резьбу.

Рис.50
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
В каких случаях применяют изображенный на рисунке 51 болт?

Рис.51
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.За счет чего достигается самоторможение в резьбе?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4.Выбрать на рис.52 резьбу, нарезаемую на стандартных крепёжных деталях.

Рис.52
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. За счёт чего происходит стопорение болта с гайкой, изображенных на рис.53?

Рис.53
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Какое основное преимущество болтового соединения перед винтовым и шпилечным?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7.Среди перечисленных резьб выбрать метрическую резьбу с мелким шагом:

________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Выбрать резьбу, применяемую для преобразования вращательного движения в поступательное (рис.54).

Рис.54
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. Сравнить КПД, изображенных на рис.55, резьб.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10. За счет чего осуществляется стопорение, изображенного на рис.56, болтового соединения?

Рис.56
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
11. В каких случаях применяют соединение шпилькой?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________12. Проверить прочность изображенного на рис.57 резьбового соединения, если действующая сила 4,12кН, в соединении использовано 3 болта М20х100, коэффициент запаса стыка 1,3, коэффициент трения в стыке 0,15, допускаемое напряжение для материала 80Мпа, внутренний расчетный диаметр резьбы d1=17,3 мм. Использовать справочную таблицу «Резьба метрическая (выборка), размеры в мм».

Рис.57
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
13. Определить допускаемую нагрузку для болта (рис.58), если болт установлен без зазора в отверстие из- под развёртки, материал болта – сталь, допускаемое напряжение растяжения для материала 80 Мпа, для среза 60 Мпа, болт М12х50 ГОСТ7817-80; dc = d+1мм.

Рис.58.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0-2 0-1 0-1 0-2 0-1 0-1 0-2 0-2 0-1 0-1 0-4 0-4 0-4 0-26
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.16 Шпоночные и шлицевые соединения
В результате изучения темы студент должен:
Иметь представление о видах центрирования деталей соединений;
Знать параметры, сравнительную оценку и области применения шлицевых (зубчатых) соединений; формулы для проверки на смятие прямобочных и эвольвентных шлицевых соединений;
Уметь подобрать соответствующее шлицевое соединение по стандарту и проверить выбранное соединение на прочность.
Вопросы и задания для самоконтроля:
Какая шпонка установлена в изображенном на рис.59 соединении?
рис.59
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.По каким параметрам подбирают шлицевое соединение?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. По каким напряжениям проводят проверочный расчет стандартных шлицевых соединений?
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.В каких случаях используют клиновые шпонки?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. В каком случае применяется изображенная на рис. 60 шпонка?

Рис.60
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Как определяются размеры стандартных шпонок и шлицевых соединений?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.Указать основные геометрические параметры эвольвентного шлицевого соединения (рис.61). Использовать справочную таблицу «Соединения шлицевые эвольвентные ГОСТ6033-80».
рис.61
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Для вала, расчетный диаметр которого 32 мм, подобраны размеры сечения шпонки 10х8. Определить потребное число шпонок для передачи вращающего момента 480Нм, если длина ступицы колеса 45мм, глубина паза на валу для выбранной шпонки l1=5мм, допускаемое напряжение для материала 100Мпа, рекомендуемая длина шпонки l=lcт -5мм. Использовать справочную таблицу «Призматические шпонки ГОСТ23360- 78». Выбрать шпонки исполнения 2.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. Проверить прочность шлицевого соединения 8х46х50, подобранного для вала диаметром 45мм, передающего вращающий момент 1345Нм, если допускаемая нагрузка распределена по рабочей поверхности зуба равномерно; допускаемое напряжение 70Мпа,длина ступицы65мм. Использовать справочную таблицу «Шлицевые прямобочные соединения ГОСТ1139-80.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0-2 0-1 0-1 0-1 0-2 0-1 0-3 0-5 0-5 0-21
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Тема 3.17. Неразъемные соединения
В результате изучения темы студент должен:
Иметь представление о видах сварки, видах сварных соединений, их достоинствах и недостатках;
Знать основные типы заклепочных соединений, основные достоинства и недостатки заклепочных соединений по сравнению со сварными, основные типы сварных соединений и сварных швов, расчет на прочность при осевом нагружении соединяемых деталей;
Уметь рассчитывать заклепочный шов на прочность, проводить проверочные расчеты сварных соединений.
Вопросы и задания для самоконтроля:
Как называется изображенный на рисунке 62 заклепочный шов?
рис.62
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.Как следует подготовить кромки перед сваркой встык листов толщиной 10мм (рис.63)? Использовать справочную таблицу «Конструкции сварных соединений».
рис.63
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.Какую форму углового шва (рис.64)следует выбрать для ответственного нахлесточного соединения, работающего при переменных нагрузках?
рис.64
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.Каково основное достоинство заклёпочных соединений?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.Как называется изображенный на рис.65 заклёпочный шов?

Рис.65
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.Указать основной недостаток изображенного на рис.66 углового шва сварного соединения.
рис.66
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7.Среди изображенных на рис.67 выбрать соединение, выполненное стыковым швом.
рис.67
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Определить допускаемую нагрузку для соединения (рис.68), если сварка автоматическая под слоем флюса, допускаемое напряжение для металла соединяемых листов [σр]=160Мпа, lфл=70мм,b=40мм, k=5мм.

Рис.68
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сводная таблица результатов
Номера вопросов и заданий Общий балл
1 2 3 4 5 6 7 8 0-2 0-2 0-2 0-1 0-2 0-1 0-2 0-4 0-16
Оценка студента_______________
Оценка преподавателя__________________
Литература
Мархель И.И. Детали машин. М.;ФОРУМ – ИНФРА –М,2005
Олофинская В.П. Детали машин. Краткий курс и тестовые задания. М.;ФОРУМ – ИНФРА –М,2009.
Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. М.; Высшая школа, 2010.