Прикладная механика, под ред. Преображенского. Зубчатое колесо

Физика и др.

Прикладная механика, методичка 1987 г под ред. Преображенского

Задача 1. Стальной стержень переменного сечения находится под действием продольной силы Р и собственного веса. Найти наибольшее напряжение в сечении круглого бруса и определить величину перемещения сечения 1—1.
схема 1, вариант 1	Решение	схема 1, вариант 2	Решение
схема 1, вариант 4	Решение	схема 1, вариант 5	Решение
схема 1, вариант 8	Решение	схема 1, вариант 9	Решение
схема 2, вариант 2	Решение	схема 2, вариант 3	Решение
схема 2, вариант 9	Решение	схема 3, вариант 2	Решение
схема 3, вариант 3	Решение	схема 3, вариант 4	Решение
схема 3, вариант 5	Решение	схема 3, вариант 6	Решение
схема 3, вариант 7	Решение	схема 3, вариант 8	Решение
схема 3, вариант 9	Решение	схема 4, вариант 10	Решение
схема 4, вариант 6	Решение	схема 4, вариант 7	Решение
схема 4, вариант 8	Решение	схема 5, вариант 1	Решение
схема 5, вариант 10	Решение	схема 5, вариант 5	Решение
схема 5, вариант 7	Решение	схема 1, вариант 1	Решение
схема 1, вариант 2	Решение	схема 1, вариант 4	Решение
схема 1, вариант 5	Решение	схема 1, вариант 8	Решение
схема 1, вариант 9	Решение	схема 10, вариант 1	Решение
схема 10, вариант 2	Решение	схема 10, вариант 3	Решение
схема 10, вариант 4	Решение	схема 10, вариант 6	Решение
схема 10, вариант 7	Решение	схема 10, вариант 8	Решение
схема 2, вариант 2	Решение	схема 2, вариант 3	Решение
схема 2, вариант 9	Решение	схема 3, вариант 2	Решение
схема 3, вариант 3	Решение	схема 3, вариант 4	Решение
схема 3, вариант 5	Решение	схема 3, вариант 6	Решение
схема 3, вариант 7	Решение	схема 3, вариант 8	Решение
схема 3, вариант 9	Решение	схема 4, вариант 10	Решение
схема 4, вариант 6	Решение	схема 4, вариант 7	Решение
схема 4, вариант 8	Решение	схема 5, вариант 1	Решение
схема 5, вариант 10	Решение	схема 5, вариант 5	Решение
схема 5, вариант 7	Решение	схема 5, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 1	Решение	схема 6, вариант 2	Решение
схема 6, вариант 3	Решение	схема 6, вариант 5	Решение
схема 6, вариант 7	Решение	схема 6, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 9	Решение	схема 7, вариант 1	Решение
схема 7, вариант 10	Решение	схема 7, вариант 2	Решение
схема 7, вариант 4	Решение	схема 7, вариант 6	Решение
схема 7, вариант 7	Решение	схема 7, вариант 8	Решение
схема 8, вариант 1	Решение	схема 8, вариант 10	Решение
схема 8, вариант 2	Решение	схема 8, вариант 6	Решение
схема 8, вариант 7	Решение	схема 8, вариант 8	Решение
схема 8, вариант 9	Решение	схема 9, вариант 2	Решение
схема 9, вариант 3	Решение	схема 9, вариант 7	Решение
схема 9, вариант 8	Решение	схема 9, вариант 9	Решение
схема 10, вариант 1	Решение	схема 10, вариант 2	Решение
схема 10, вариант 3	Решение	схема 10, вариант 4	Решение
схема 10, вариант 6	Решение	схема 10, вариант 7	Решение
схема 10, вариант 8	Решение

Задача 2. К стальному ступенчатому валу, имеющему сплошное поперечное сечение, приложены четыре момента (рис. 2, I—X). Левый конец вала жестко закреплен в опоре, а правый конец — свободен и его торец имеет угловые перемещения относительно левого конца. Требуется: 1) построить эпюру крутящих моментов по длине вала; 2) при заданном значении допускаемого напряжения на кручение определить диаметры d1 и d2 вала из расчета на прочность, полученные значения округлить; 3) построить эпюру действительных напряжений кручения по длине вала; 4) построить эпюру углов закручивания, приняв G=0,4Е, Данные взять из табл. 2
схема 1, вариант 2	Решение	схема 1, вариант 4	Решение
схема 1, вариант 6	Решение	схема 1, вариант 8	Решение
схема 1, вариант 9	Решение	схема 2, вариант 2	Решение
схема 2, вариант 9	Решение	схема 3, вариант 2	Решение
схема 3, вариант 3	Решение	схема 3, вариант 4	Решение
схема 3, вариант 6	Решение	схема 3, вариант 7	Решение
схема 3, вариант 8	Решение	схема 3, вариант 9	Решение
схема 4, вариант 10	Решение	схема 4, вариант 2	Решение
схема 4, вариант 3	Решение	схема 4, вариант 4	Решение
схема 4, вариант 6	Решение	схема 5, вариант 10	Решение
схема 5, вариант 5	Решение	схема 5, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 3	Решение	схема 6, вариант 5	Решение
схема 6, вариант 6	Решение	схема 6, вариант 7	Решение
схема 7, вариант 1	Решение	схема 7, вариант 10	Решение
схема 7, вариант 2	Решение	схема 7, вариант 7	Решение
схема 8, вариант 1	Решение	схема 8, вариант 2	Решение
схема 8, вариант 4	Решение	схема 8, вариант 6	Решение
схема 8, вариант 9	Решение	схема 9, вариант 2	Решение
схема 9, вариант 3	Решение	схема 9, вариант 5	Решение
схема 9, вариант 8	Решение	схема 10, вариант 10	Решение
схема 10, вариант 2	Решение	схема 10, вариант 4	Решение
схема 10, вариант 6	Решение	схема 10, вариант 8	Решение
схема 10, вариант 9	Решение

Задача 3. Для заданной схемы балки (рис. 3, 1-Х) требуется написать выражения F и М для каждого участка в общем виде, построить эпюры F и М, найти Ммакс и подобрать стальную балку двутаврового поперечного сечения при [σ] = 160 МПа. Данные взять из табл. 3
схема 1, вариант 1	Решение	схема 1, вариант 2	Решение
схема 1, вариант 4	Решение	схема 1, вариант 5	Решение
схема 1, вариант 8	Решение	схема 1, вариант 9	Решение
схема 10, вариант 1	Решение	схема 10, вариант 10	Решение
схема 10, вариант 2	Решение	схема 10, вариант 3	Решение
схема 10, вариант 4	Решение	схема 10, вариант 5	Решение
схема 10, вариант 6	Решение	схема 10, вариант 7	Решение
схема 10, вариант 8	Решение	схема 2, вариант 2	Решение
схема 2, вариант 3	Решение	схема 2, вариант 4	Решение
схема 2, вариант 5	Решение	схема 2, вариант 6	Решение
схема 2, вариант 7	Решение	схема 2, вариант 9	Решение
схема 3, вариант 2	Решение	схема 3, вариант 3	Решение
схема 3, вариант 4	Решение	схема 3, вариант 5	Решение
схема 3, вариант 6	Решение	схема 3, вариант 7	Решение
схема 3, вариант 8	Решение	схема 3, вариант 9	Решение
схема 5, вариант 1	Решение	схема 5, вариант 10	Решение
схема 5, вариант 4	Решение	схема 5, вариант 5	Решение
схема 5, вариант 7	Решение	схема 5, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 1	Решение	схема 6, вариант 2	Решение
схема 6, вариант 3	Решение	схема 6, вариант 4	Решение
схема 6, вариант 5	Решение	схема 6, вариант 6	Решение
схема 6, вариант 7	Решение	схема 6, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 9	Решение	схема 7, вариант 1	Решение
схема 7, вариант 10	Решение	схема 7, вариант 2	Решение
схема 7, вариант 4	Решение	схема 7, вариант 5	Решение
схема 7, вариант 6	Решение	схема 7, вариант 7	Решение
схема 7, вариант 8	Решение	схема 8, вариант 1	Решение
схема 8, вариант 10	Решение	схема 8, вариант 2	Решение
схема 8, вариант 3	Решение	схема 8, вариант 4	Решение
схема 8, вариант 5	Решение	схема 8, вариант 6	Решение
схема 8, вариант 7	Решение	схема 8, вариант 8	Решение
схема 8, вариант 9	Решение	схема 9, вариант 1	Решение
схема 9, вариант 2	Решение	схема 9, вариант 3	Решение
схема 9, вариант 7	Решение	схема 9, вариант 8	Решение
схема 9, вариант 9	Решение

Задача 4. На рис. 4, 1-Х показаны схемы зубчатых передач. Входное колесо 1 в данный момент имеет угловую скорость ω1 и постоянное угловое ускорение ε1 направленное по движению или против движения. Определить: 1) передаточное отношение между входным и выходном звеньями и его знак (если их оси вращения параллельны); 2) угловую скорость и угловое ускорение выходного звена, их направления показать на схеме передачи; 3) время, в течение которого угловая скорость увеличится в два раза (если движение ускоренное), или уменьшится до нуля (если движение замедленное); 4) общий коэффициент полезного действия передачи, В таблице заданных величин z-число зубьев колес приводится с индексом, соответствующим их номеру на схеме механизма, для червяка z-число заходов, а направление витков червяка указано буквами: л-левое, п-правое. Для расчетов принять следующие значения к. п, д. (учитывающего потери и в зацеплении, и в подшипниках): для пары цилиндрических колес ηц=0,97; для пары конических колес ηк=0,95; для планетарной передачи с внешними зацеплениями ее колес ηп=0,5, а для имеющей внутреннее зацепление одной из пар ηв=0,96; для червячной передачи при одно-, двух- и трехзаходном червяке — соответственно ηч=0,7; 0,75; 0,8. Для решения задачи нужно определить, из каких видов передач состоит заданное сложное соединение зубчатых колес, уметь находить планетарную передачу с ее характерными звеньями водилом и сателлитами, разделить передачи на плоские и пространственные (с непараллельными осями вращения). Нужно понимать, когда направления вращений можно определять по алгебраическим знакам передаточного отношения, а когда для этого применять простановку стрелок на схеме. На червяк схематично нанести витки соответственно заданному направлению и учитывать его при определении направлений вращения. Очень важны показанные направления угловой скорости и углового ускорения — по ним определяют характер движения (ускоренное, замедленное)
схема 1, вариант 2	Решение	схема 1, вариант 3	Решение
схема 1, вариант 4	Решение	схема 1, вариант 5	Решение
схема 1, вариант 6	Решение	схема 1, вариант 7	Решение
схема 1, вариант 8	Решение	схема 1, вариант 9	Решение
схема 1, вариант 10	Решение	схема 2, вариант 1	Решение
схема 2, вариант 10	Решение	схема 2, вариант 2	Решение
схема 2, вариант 3	Решение	схема 2, вариант 4	Решение
схема 2, вариант 5	Решение	схема 2, вариант 6	Решение
схема 2, вариант 7	Решение	схема 2, вариант 8	Решение
схема 2, вариант 9	Решение	схема 3, вариант 1	Решение
схема 3, вариант 10	Решение	схема 3, вариант 2	Решение
схема 3, вариант 3	Решение	схема 3, вариант 4	Решение
схема 3, вариант 5	Решение	схема 3, вариант 6	Решение
схема 3, вариант 7	Решение	схема 3, вариант 8	Решение
схема 3, вариант 9	Решение	схема 4, вариант 1	Решение
схема 4, вариант 10	Решение	схема 4, вариант 2	Решение
схема 4, вариант 3	Решение	схема 4, вариант 4	Решение
схема 4, вариант 5	Решение	схема 4, вариант 6	Решение
схема 4, вариант 7	Решение	схема 4, вариант 8	Решение
схема 4, вариант 9	Решение	схема 5, вариант 1	Решение
схема 5, вариант 10	Решение	схема 5, вариант 2	Решение
схема 5, вариант 3	Решение	схема 5, вариант 4	Решение
схема 5, вариант 5	Решение	схема 5, вариант 6	Решение
схема 5, вариант 7	Решение	схема 5, вариант 8	Решение
схема 5, вариант 9	Решение	схема 6, вариант 1	Решение
схема 6, вариант 10	Решение	схема 6, вариант 2	Решение
схема 6, вариант 3	Решение	схема 6, вариант 4	Решение
схема 6, вариант 5	Решение	схема 6, вариант 6	Решение
схема 6, вариант 7	Решение	схема 6, вариант 8	Решение
61, вариант 9	Решение	схема 7, вариант 1	Решение
схема 7, вариант 10	Решение	схема 7, вариант 2	Решение
схема 7, вариант 3	Решение	схема 7, вариант 4	Решение
схема 7, вариант 5	Решение	схема 7, вариант 6	Решение
схема 7, вариант 7	Решение	схема 7, вариант 8	Решение
схема 7, вариант 9	Решение	схема 8, вариант 1	Решение
схема 8, вариант 10	Решение	схема 8, вариант 2	Решение
схема 8, вариант 3	Решение	схема 8, вариант 4	Решение
схема 8, вариант 5	Решение	схема 8, вариант 6	Решение
схема 8, вариант 7	Решение	схема 8, вариант 8	Решение
схема 8, вариант 9	Решение	схема 9, вариант 1	Решение
схема 9, вариант 10	Решение	схема 9, вариант 2	Решение
схема 9, вариант 3	Решение	схема 9, вариант 4	Решение
схема 9, вариант 5	Решение	схема 9, вариант 6	Решение
схема 9, вариант 7	Решение	схема 9, вариант 8	Решение
схема 9, вариант 9	Решение	схема 10, вариант 1	Решение
схема 10, вариант 2	Решение	схема 10, вариант 3	Решение
схема 10, вариант 4	Решение	схема 10, вариант 5	Решение
схема 10, вариант 6	Решение	схема 10, вариант 7	Решение
схема 10, вариант 8	Решение	схема 10, вариант 8	Решение

Задача 8. В задаче 8 нужно по заданным характеристикам привода рассчитать на прочность и определить все размеры одной из передач: червячной или зубчатой, входящих в привод. При этом межосевое расстояние и модуль зубчатых колес следует согласовать с ГОСТом (для червячных еще и величину q). Результаты расчета свести в таблицу. Предполагается, что нагрузка на передачу близка к постоянной, срок службы длительный. Приступая к решению задачи, обратите внимание на вид передачи: методики простого расчета открытых и закрытых передач различны. При решении задачи часть величин, необходимых для расчета, потребуется выбрать самостоятельно. К ним относятся материал и термообработка-параметры, определяющие допускаемое напряжение, точность изготовления передачи, коэффициент ширины зубчатых колес, угол наклона зубьев (для косозубой передачи), величину q (для червячных) и некоторые другие параметры. Сделанному выбору необходимо дать в тексте пояснения. Тип I. Подобрать электродвигатель 1, разбить передаточное отношение по ступеням зацепления и рассчитать коническую зубчатую передачу редуктора 2 (рис. 8, I) на прочность.
схема 1, вариант 2	Решение	схема 1, вариант 4	Решение
схема 1, вариант 5	Решение	схема 1, вариант 10	Решение
схема 1, вариант 8	Решение	схема 1, вариант 9	Решение
схема 2, вариант 2	Решение	схема 2, вариант 3	Решение
схема 2, вариант 4	Решение	схема 2, вариант 5	Решение
схема 2, вариант 6	Решение	схема 2, вариант 7	Решение
схема 3, вариант 2	Решение	схема 3, вариант 3	Решение
схема 3, вариант 4	Решение	схема 3, вариант 5	Решение
схема 3, вариант 6	Решение	схема 3, вариант 7	Решение
схема 3, вариант 8	Решение	схема 3, вариант 9	Решение
схема 4, вариант 2	Решение	схема 4, вариант 3	Решение
схема 4, вариант 4	Решение	схема 4, вариант 5	Решение
схема 4, вариант 6	Решение	схема 4, вариант 7	Решение
схема 4, вариант 8	Решение	схема 5, вариант 1	Решение
схема 5, вариант 2	Решение	схема 5, вариант 3	Решение
схема 5, вариант 4	Решение	схема 5, вариант 5	Решение
схема 5, вариант 6	Решение	схема 5, вариант 7	Решение
схема 5, вариант 8	Решение	схема 6, вариант 1	Решение
схема 6, вариант 2	Решение	схема 6, вариант 3	Решение
схема 6, вариант 5	Решение	схема 6, вариант 6	Решение
схема 6, вариант 7	Решение	схема 6, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 9	Решение	схема 7, вариант 1	Решение
схема 7, вариант 10	Решение	схема 7, вариант 2	Решение
схема 7, вариант 5	Решение	схема 7, вариант 8	Решение
схема 8, вариант 1	Решение	схема 8, вариант 2	Решение
схема 8, вариант 4	Решение	схема 8, вариант 5	Решение
схема 8, вариант 6	Решение	схема 8, вариант 7	Решение
схема 8, вариант 8	Решение	схема 9, вариант 1	Решение
схема 9, вариант 2	Решение	схема 9, вариант 7	Решение
схема 9, вариант 8	Решение	схема 10, вариант 1	Решение
схема 10, вариант 2	Решение	схема 10, вариант 3	Решение
схема 10, вариант 4	Решение	схема 10, вариант 5	Решение
схема 10, вариант 6	Решение	схема 10, вариант 7	Решение
схема 10, вариант 8	Решение

Задача 9. По заданным геометрическим параметрам вала, крутящему моменту, размеру зубчатых колес требуется выполнить расчет вала на статическую прочность и выносливость, а также подобрать и рассчитать на динамическую грузоподъемность подшипники качения. Направление сил, действующих на вал, определяется расположением сопряженных зубчатых колес, показанных на рисунках тонкими линиями. Решение задачи следует начинать с ориентировочного расчета вала на кручение при пониженных допускаемых напряжениях. После выполненной таким образом оценки диаметра вала в месте посадки зубчатых колес разработайте его конструкцию, определив диаметр посадочных мест подшипников. Произведите проверочный расчет выбранной конструкции по одному- двум сечениям. Расчет на выносливость выполняется по номинальной нагрузке, указанной в таблице, а цикл напряжений примите симметричным для напряжения изгиба и пульсационным для напряжений кручения. По диаметру вала в месте установки подшипников по каталогу (см. Приложение, табл. П.8—П.10) подберите подшипники и проверьте их на динамическую грузоподъемность.
схема 1, вариант 1	Решение	схема 1, вариант 2	Решение
схема 1, вариант 4	Решение	схема 1, вариант 6	Решение
схема 1, вариант 8	Решение	схема 1, вариант 9	Решение
схема 1, вариант 10	Решение	схема 2, вариант 2	Решение
схема 2, вариант 3	Решение	схема 2, вариант 6	Решение
схема 3, вариант 2	Решение	схема 3, вариант 3	Решение
схема 3, вариант 5	Решение	схема 3, вариант 6	Решение
схема 3, вариант 7	Решение	схема 3, вариант 8	Решение
схема 4, вариант 2	Решение	схема 4, вариант 3	Решение
схема 4, вариант 4	Решение	схема 4, вариант 6	Решение
схема 4, вариант 7	Решение	схема 4, вариант 8	Решение
схема 5, вариант 1	Решение	схема 5, вариант 2	Решение
схема 5, вариант 3	Решение	схема 5, вариант 4	Решение
схема 5, вариант 5	Решение	схема 5, вариант 6	Решение
схема 5, вариант 7	Решение	схема 5, вариант 8	Решение
схема 6, вариант 3	Решение	схема 6, вариант 5	Решение
схема 6, вариант 6	Решение	схема 6, вариант 7	Решение
схема 6, вариант 8	Решение	схема 7, вариант 1	Решение
схема 7, вариант 5	Решение	схема 7, вариант 8	Решение
схема 7, вариант 10	Решение	схема 8, вариант 1	Решение
схема 8, вариант 2	Решение	схема 8, вариант 4	Решение
схема 8, вариант 6	Решение	схема 8, вариант 7	Решение
схема 8, вариант 9	Решение	схема 9, вариант 1	Решение
схема 9, вариант 2	Решение	схема 9, вариант 3	Решение
схема 9, вариант 5	Решение	схема 9, вариант 7	Решение
схема 9, вариант 8	Решение	схема 10, вариант 1	Решение
схема 10, вариант 2	Решение	схема 10, вариант 3	Решение
схема 10, вариант 5	Решение	схема 10, вариант 6	Решение
схема 10, вариант 7	Решение	схема 10, вариант 8	Решение

Задача 10. Определить реакции опор А и В, горизонтальной балки АВ, если на нее действует сосредоточенная сила F, пара сил с моментом m и равномерно распределенная нагрузка интенсивностью q. Схемы нагружения десяти типов даны на рис.10.1-Х, а числовые данные для расчета приведены в табл. 10.
схема 1, вариант 2	Решение	схема 1, вариант 4	Решение
схема 1, вариант 5	Решение	схема 1, вариант 8	Решение
схема 1, вариант 9	Решение	схема 2, вариант 9	Решение
схема 3, вариант 9	Решение	схема 5, вариант 10	Решение
схема 6, вариант 1	Решение	схема 6, вариант 2	Решение
схема 6, вариант 3	Решение	схема 6, вариант 4	Решение
схема 6, вариант 5	Решение	схема 6, вариант 6	Решение
схема 6, вариант 8	Решение	схема 6, вариант 9	Решение
схема 7, вариант 6	Решение	схема 7, вариант 7	Решение
схема 7, вариант 10	Решение	схема 8, вариант 3	Решение
схема 8, вариант 6	Решение	схема 8, вариант 10	Решение
схема 9, вариант 1	Решение	схема 9, вариант 3	Решение
схема 9, вариант 7	Решение	схема 9, вариант 8	Решение
схема 9, вариант 10	Решение	схема 10, вариант 2	Решение
схема 10, вариант 3	Решение	схема 10, вариант 9	Решение
схема 10, вариант 10	Решение