Расчет допускаемых напряжений при статической нагрузке
Задача 2.1
|
| Рисунок 2.1
|
Определить из условия прочности минимальный диаметр валика 2 механизма управления кулачковой сцепной муфты 3 (рис.2.1), если известна сила
, действующая на плече
. Валик изготовлен из стали 45 (
). Коэффициент безопасности принять равным
. Нагружение деталей считать статическим. Принять
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл.2.1
Таблица 2.1
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, H
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.2
Определить из условия прочности минимальный диаметр штифта 4 механизма управления кулачковой сцепной муфты 3 (см. рис. 2.1), если известна сила
, действующая на плече
. Диаметр валика в месте установки штифта рассчитать по формуле
. Штифт изготовлен из термообработанной стали 50 (
). Коэффициент безопасности принять равным
. Нагружение считать статическим. Принять
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл.2.2.
Таблица 2.2
Задача 2.3
Определить из условия прочности минимальный диаметр стержня 1 ручки механизма управления кулачковой сцепной муфты 3 (см. рис. 2.1), если известна сила
, действующая на плече
. Конструктивно принять размер
равным
. Ручка управления изготовлена из стали 45 (
). Коэффициент запаса прочности принять равным 2. Нагружение деталей считать статическим. Принять
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл.2.3.
Таблица 2.3
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, H
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.4
Болт диаметром
(рис. 2.2), работающий на растяжение, опирается головкой на лист. Определить диаметр головки
и высоту ее
, если допускаемые растягивающие напряжения в соединении болта – 100МПа, допускаемые напряжения смятия по площади опирания головки – 40МПа и допускаемые напряжения среза головки болта – 50МПа. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.4.
|
| Рисунок 2.2
|
Таблица 2.4
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
, мм
| 18, 376
| 20, 376
| 22, 051
| 25, 051
| 27, 727
| 30, 727
|
Задача 2.5
Колесо ручной тележки закреплено посередине неподвижной оси. Нагрузка на колесо
, длина оси
, материал оси – Сталь 20. Рассчитать диаметр оси. Рекомендации: при расчете
коэффициент запаса прочности
. Для стали 20
;
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.5.
Таблица 2.5
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, Н
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.6

Две тяги соединены штифтами, как показано на эскизе, и нагружаются силой
(рис. 2.3). Материал штифта – сталь Ст5. Рассчитать и назначить диаметр штифта. Рекомендации для стали Ст. 5:
;
;
Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.6.
Таблица 2.6
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, Н
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.7
Тяга круглого сечения из стали 40Х диаметром
воспринимает продольную силу. Рассчитать максимальную величину продольной силы, нагружающей тягу. Рекомендации: при расчете
принять
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.7. Для стали 40Х
.
Таблица 2.7
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.8
Вал диаметром
из стали 40Х нагружается вращающим моментом. Рассчитать максимально допустимую величину вращающего момента. Рекомендации:
. При расчетах
принять
. Для стали 40Х
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.8.
Таблица 2.8
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.9
На тягу из стали 40Х диаметром
действует сила
. Проверить прочность тяги. Рекомендации: при расчетах
принять
. Для cтали 40Х
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.9.
Таблица 2.9
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
, Н
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.10

Два стальных цилиндрических катка фрикционной передачи радиусами
и
прижимаются один к другому силой
(рис. 2.4). Принять допускаемые контактные напряжения
и рассчитать ширину катков. Рекомендации:
;
;
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.10.
Таблица 2.10
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
| 22, 5
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
, Н
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.11
Два стальных цилиндрических катка фрикционной передачи радиусами
и
прижимаются один к другому силой
(см. рис. 2.4). Ширина катков
. Принять допускаемые контактные напряжения
и рассчитать максимально допускаемую силу сжатия катков
. Рекомендации:
;
;
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.11.
Таблица 2.11
| № варианта
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
| 22, 5
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
, мм
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.12
К трубе строительной площадки (рис.2.5) с размерами: наружный диаметр
, внутренний
консольно на плече
подвешен груз весом
. Оценить прочность трубы, если материал трубы - Сталь 45 (
). Нагружение считать статическим. Коэффициент безопасности
. Варианты значений переменных данных к задаче представлены в табл. 2.12.
Таблица 2.12