Ответы: Ответы на РК-2

Вопросы для второго рубежного контроля. Раздел «Зубчатые передачи».
Курс «Основы конструирования машин».
Поток ИБМ 6,3.

1. Нарисуйте кинематическую схему одноступенчатого цилиндрического редуктора. Определите КПД редуктора и мощность на тихоходном валу, если момент на быстроходном валу 600 Нм, частота вращения быстроходного вала 3000 об/мин момент на тихоходном валу 1795 Нм, передаточное число 3,15.

2. Нарисуйте кинематическую схему одноступенчатого цилиндрического редуктора. Определите КПД редуктора и мощность на тихоходном валу, если момент на быстроходном валу 700 Нм, угловая скорость вращения быстроходного вала 200 с^-1, момент на тихоходном валу 2660 Нм, передаточное число 4.

3. Нарисуйте кинематическую схему одноступенчатого цилиндрического редуктора. Определите КПД редуктора и мощность на шестерне, если момент на колесе 500 Нм, частота вращения шестерни 50 с^-1, момент на колесе 2375 Нм, передаточное число 5.

4. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого цилиндрического редуктора (по развернутой схеме). Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 50 с^-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 16, к.п.д. редуктора 0,94.

5. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого цилиндрического редуктора (по развернутой схеме). Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 30 с^-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 20, к.п.д. редуктора 0,95.

6. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого цилиндрического редуктора (по развернутой схеме). Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 50 с^-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 16. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,98. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

7. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора. Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 40 с^-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 16, к.п.д. редуктора 0,94.

8. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора. Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 30 с^-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 20, к.п.д. редуктора 0,95.

9. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора. Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 50 с-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 16. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,98. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

10. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого цилиндрического редуктора с раздвоенной быстроходной ступенью. Каковы преимущества этих редукторов? Определите момент на быстроходном валу, если момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 16. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,98. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

11. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого цилиндрического редуктора с раздвоенной быстроходной ступенью. Каковы преимущества этих редукторов? Определите момент на быстроходном валу, если момент на тихоходном валу 10 кН∙м, передаточное число редуктора 25. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,98. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

12. Нарисуйте кинематическую схему двухступенчатого цилиндрического редуктора с раздвоенной быстроходной ступенью. Каковы преимущества этих редукторов? Определите момент на быстроходном валу, если момент на тихоходном валу 12 кН∙м, передаточное число редуктора 31,5. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,98. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

13. Нарисуйте кинематическую схему трехступенчатого цилиндрического редуктора. Определите момент на быстроходном валу, если момент на тихоходном валу 15 кН∙м, передаточное число редуктора 32. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,97. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

14. Нарисуйте кинематическую схему трехступенчатого цилиндрического редуктора. Определите момент на быстроходном валу, если момент на тихоходном валу 22 кН∙м, передаточное число редуктора 63. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,98. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

15. Нарисуйте кинематическую схему трехступенчатого цилиндрического редуктора. Определите момент на быстроходном валу, если момент на тихоходном валу 25 кН∙м, передаточное число редуктора 80. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,97. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

16. Нарисуйте кинематическую схему конического редуктора. Определите КПД редуктора и мощность на тихоходном валу, если момент на быстроходном валу 600 Нм, частота вращения быстроходного вала 3000 об/мин момент на тихоходном валу 1795 Нм, передаточное число 3,15.

17. Нарисуйте кинематическую схему конического редуктора. Определите КПД редуктора и мощность на шестерне, если момент на колесе 500 Нм, частота вращения шестерни 50 с^-1, момент на колесе 2375 Нм, передаточное число 5.

18. Нарисуйте кинематическую схему коническо-цилиндрического редуктора. Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 50 с^-1, момент на тихоходном валу 7520 Нм, передаточное число редуктора 16, к.п.д. редуктора 0,94.

19. Нарисуйте кинематическую схему коническо-цилиндрического редуктора. Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 30 с^-1, момент на тихоходном валу 10 кН∙м, передаточное число редуктора 20, к.п.д. редуктора 0,95.

20. Нарисуйте кинематическую схему коническо-цилиндрического редуктора. Определите момент и мощность на быстроходном валу, если частота вращения тихоходного вала 50 с^-1, момент на тихоходном валу 8500 Нм, передаточное число редуктора 16. К.п.д. пары зубчатых колёс 0,97. К.п.д., учитывающий потери в паре подшипников 0,99.

***

21. Что такое начальные окружности? Чему равны начальные диаметры зубчатых колес одноступенчатого цилиндрического редуктора, если число зубьев шестерни равно 25, число зубьев колеса 100, расстояние между осями 160 мм.

22. Чему равны начальные диаметры зубчатых колес одноступенчатого редуктора, если число зубьев шестерни равно 25, передаточное число редуктора 5, расстояние между осями 200 мм.

23. Чему равны начальные диаметры колес зубчатой передачи внутреннего зацепления, если число зубьев шестерни равно 25, число зубьев колеса 100, расстояние между осями 160 мм. Нарисуйте кинематическую схему.

24. Чему равны начальные диаметры колес зубчатой передачи внутреннего зацепления, если число зубьев шестерни равно 25, передаточное число редуктора 5, расстояние между осями 200 мм. Нарисуйте кинематическую схему.

25. Какой профиль имеют боковые грани зубьев зубчатого колеса. Что такое основная окружность зубчатого колеса?

26. Нарисуйте профили зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Покажите начальные и основные окружности, угол и линию зацепления.

27. Что такое делительная окружность зубчатого колеса? Как определить окружной делительный шаг зубьев? Что такое нормальный шаг? Дайте определение модуля зацепления.

28. Что такое основная рейка? Изобразите исходный контур зубчатых колес.

29. Что такое корригирование? Как соотносятся начальные и делительные диаметры некорригированных зубчатых колес?

30. Что такое фланкирование? Для чего оно применяется? Изобразите контур основной рейки для фланкированных колес.

31. Как определяется коэффициент торцевого перекрытия? Как следует его трактовать?

32. Как определяется коэффициент ширины зубчатых колес? Почему рекомендуемое значение этого коэффициента при симметричном расположении зубчатых колес относительно опор больше, чем при несимметричном?

33. Цилиндрическая зубчатая передача с прямыми зубьями имеет: m=3мм; z₁=20; z₂=100. Определите передаточное число и геометрические параметры – a_w, d_a1, d₁, d_f1.

34. Для прямозубой цилиндрической зубчатой передачи известно: a_w=200мм; m=4мм; u=4; z₁=20. Определите основные геометрические размеры зубчатого колеса (d_a2, d₂), а также угловую скорость колеса, если угловая скорость шестерни ω₁=100 с^-1.

35. Прямозубая зубчатая передача имеет следующие параметры: z₁=18; z₂=90; d_a1=100мм. Найти модуль и межосевое расстояние.

36. Одноступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор с косозубыми колесами имеет следующие параметры: a_w=200мм; m_n=3мм; z₁=18; z₂=81. Найти угол наклона зубьев и их высоту, если зацепление некорригированное.

37. Цилиндрическая зубчатая передача с прямыми зубьями имеет: m=3мм; z₁=20; z₂=100. Определите геометрические параметры передачи – a_w, d_a2, d₂, d_f2.

38. Для прямозубой цилиндрической зубчатой передачи известно: a_w=250мм; m=4мм; u=4; z₁=20. Определите основные геометрические размеры зубчатого колеса (d_a2, d₂, d_f2).

39. Прямозубая зубчатая передача имеет следующие параметры: z₁=18; z₂=90; d_a2=368мм. Найти модуль и межосевое расстояние.

40. Одноступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор с косозубыми колесами имеет следующие параметры: a_w=125мм; m_n=2,5мм; z₁+z₂=99; u=3,5. Найти делительный диаметр шестерни, если зацепление некорригированное.

***

41. Основные показатели точности зубчатых передач.

42. Материалы зубчатых колес. Термическая и химико-термическая обработка зубьев.

43. Виды разрушения зубьев зубчатых колес.

44. Нарисуйте схему расчета зубьев на изгиб и распределение напряжений в основании зуба. Приведите формулу для определения максимальных напряжений в основании зуба.

45. Факторы, влияющие на выбор коэффициента нагрузки при расчете зубьев на изгиб.

46. Определите значение максимального сжимающего напряжения в основании зуба шестерни одноступенчатого редуктора с передаточным числом равным четырем. Момент на валу шестерни 700 Нм. Число зубьев шестерни 20. Делительный диаметр шестерни 80 мм. Коэффициент ширины зуба – ψ_а=0,4. Коэффициент нагрузки принять равным 1,5. Коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям выбрать из таблицы.

47. Определите значение максимального сжимающего напряжения в основании зуба шестерни одноступенчатого редуктора с передаточным числом равным четырем. Момент на валу шестерни 900 Нм. Число зубьев шестерни 20. Делительный диаметр шестерни 100 мм. Коэффициент ширины зуба – ψ_а=0,4. Коэффициент нагрузки принять равным 1,3. Коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям выбрать из таблицы.

48. Определите минимальное значение модуля колеса зубчатой передачи по условию изгибной прочности. Допускаемое местное напряжение 350 МПа. Момент на валу шестерни 800 Нм. Число зубьев шестерни 25. Коэффициент ширины зуба – ψ_m=b/m=8. Коэффициент нагрузки принять равным 1,4. Коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям выбрать из таблицы.

49. Определите минимальное значение модуля колеса зубчатой передачи по условию изгибной прочности. Допускаемое местное напряжение 300 МПа. Момент на валу шестерни 800 Нм. Число зубьев шестерни 30. Коэффициент ширины зуба – ψ_m=b/m=10. Коэффициент нагрузки принять равным 1,5. Коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям выбрать из таблицы.

50. Допускаемое местное напряжение для шестерни одноступенчатого цилиндрического редуктора в 1,3 выше, чем у колеса. Передаточное число редуктора – 6. Число зубьев шестерни – 17. Коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям выберите из таблицы.

51. Допускаемое местное напряжение для шестерни одноступенчатого цилиндрического редуктора в 1,3 выше, чем у колеса. Передаточное число редуктора – 4. Число зубьев шестерни – 20.Коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям выберите из таблицы.

52. Какой вращающий момент передает прямозубая шестерня цилиндрической передачи, если в опасном сечении зуба возникает напряжение изгиба – 118 МПа при коэффициенте нагрузки 1,2? Параметры шестерни: m=5; z=20; b=75 мм; зубья некорригированны, нормальной высоты.

53. Постановка задачи Герца. Формула для определения максимальных напряжений в зоне контакта зубьев прямозубой цилиндрической передачи.

54. Из условия контактной прочности поверхностей зубьев определите величину допускаемой мощности на ведущем валу одноступенчатого редуктора с цилиндрическими прямозубыми колесами, если a_w=350 мм; u=5,5; b₂=105 мм; ω₁=70 с^-1. Допускаемое контактное напряжение для зубьев колес 400 МПа, коэффициент нагрузки К=1,2.

55. Из условия контактной прочности поверхностей зубьев определите величину допускаемой мощности на ведущем валу одноступенчатого редуктора с цилиндрическими прямозубыми колесами, если a_w=350 мм; u=4; b₂=105 мм; ω₁=70 с^-1. Допускаемое контактное напряжение для зубьев колес 400 МПа, коэффициент нагрузки К=1,5.

56. Из условия контактной прочности поверхностей зубьев определите межосевое расстояние передачи со стальными прямозубыми цилиндрическими колесами, если ψ_а=b/a_w=0,4; u=4. Допускаемое контактное напряжение для зубьев колес 400 МПа, коэффициент нагрузки К=1,5. Момент на колесе 15 кН∙м.

57. Из условия контактной прочности поверхностей зубьев определите межосевое расстояние передачи со стальными прямозубыми цилиндрическими колесами, если ψ_а=b/a_w=0,4; u=4. Допускаемое контактное напряжение для зубьев колес 400 МПа, коэффициент нагрузки К=1,2. Момент на колесе 20 кН∙м.

58. Переменный характер нагружения зубьев зубчатых колес в нереверсивных и реверсивных передачах. График изменения максимальных изгибных напряжений зуба во времени.

59. Какое число циклов нагружения испытывает каждый зуб зубчатого колеса за 10000 часов работы колеса, если угловая скорость колеса ω=3,14 с^-1. Нагрузка постоянная.

60. Установить число циклов нагружения каждого зуба шестерни и зубчатого колеса редуктора, если срок службы передачи 5 лет. Редуктор работает непрерывно в течение одной смены при постоянной нагрузке. Угловая скорость шестерни 76,4 с^-1, передаточное число u=4.

61. Симметричный цикл нагружения. Кривая Веллера. Предел усталости σ_-1.

62. Пульсационный цикл нагружения. Кривая Веллера. Предел усталости σ₀.

63. Схема установки для усталостных испытаний при чистом изгибе. Порядок проведения испытаний.

64. Схема установки для испытаний на контактную усталость.

65. Пределы усталости σ₀ для зубьев зубчатых колес. Формула для определения допускаемых напряжений при расчете зубчатых колес на изгиб.

66. Пределы контактной усталости для зубьев зубчатых колес. Формула для определения допускаемых контактных напряжений при расчете зубчатых колес.

67. Нарисуйте схему конической зубчатой передачи. Обозначьте на ней основные геометрические параметры. Выразите передаточное число через эти параметры.

68. Нарисуйте схему волновой передачи. Перечислите основные конструктивные элементы волновой передачи. Передаточное число волновой передачи.

69. Нарисуйте схему простой планетарной передачи. Как определяется её передаточное число?

70. Червячные передачи: преимущества и недостатки. Основные геометрические параметры. КПД червячной передачи.

71. Конструктивная схема колеса червячной передачи. Чем обусловлена необходимость изготовления составных колес?

72. Червячные передачи: преимущества и недостатки. В чем заключается тепловой расчет червячной передачи?