Расчет деталей, обслуживающих вращательное движение

1. Рассчитать ведущий вал редуктора с прямозубыми цилиндрическими колесами (z₁=18, m=4,5 мм). Передаваемая валом мощность Р₁ при угловой скорости ω₁. Материал вала сталь 45, нормализованная.

Величина	Варианты
Р1, кВт
ω1, рад/с	27π	29π	30π	32π	33π	35π	37π	38π	40π	42π

2. Рассчитать ведомый вал одноступенчатого редуктора с цилиндрическими косозубыми колесами (z₂=40, m_н=5 мм). Угол наклона зубьев по делительному цилиндру β. Передаваемая валом мощность Р₂ при угловой скороти ω₂. Материал вала сталь 45, нормализованная.

Величина	Варианты
Р2, кВт
ω2, рад/с	3π	4π	4,5π	5π	5,5π	6π	6,5π	7π	7,5π	8,5π
β, рад	π/15	π/15	π/14	π/20	π/16	π/17	π/17	π/18	π/14	π/19

3. Рассчитать ведущий вал редуктора с конической шестерней (z=26, m_ср=4,76 мм). Угол начального конуса шестерни 2δ₁=π/4,35 рад. Передаваемая валом мощность и угловая скорость соответственно равны Р и ω. Материал вала сталь 45, нормализованная.

Величина	Варианты
Р, кВт	2,8	2,8	4,5	4,5	7,0	7,0
ω, рад/с	32,4π	31π	31,7π	48,5π	32π	49π	32,4π	48,5π	32,7π	48,7π

4. Рассчитать ведомый вал редуктора с прямозубыми коническими колесами (z₂=64, m_ср=4,76). Угол делительного конуса конического колеса δ₂=68°. Передаваемая ведомым валом мощность Р₂ при угловой скорости ω₂. Материал вала сталь 45.

Величина	Варианты
Р2, кВт
ω2, рад/с	31,7π	48,5π	32π	49π	32π	48,5π	49π	32,3π	49π	31π

5. Рассчитать вал червячного колеса редуктора. В зацеплении действуют: окружная сила колеса 6,4кН, окружная сила червяка 2,1кН и радиальная сила. Передаваемая червячным колесом мощность Р₂ при угловой скорости ω₂.

Величина	Варианты
Р2, кВт	4,5	5,5	6,0	6,5	7,0	8,0	9,5
ω2, рад/с	2,5π	3π	1,5π	1,8π	2π	2,6π	2,2π	3,0π	2,7π	3,2π

6. Рассчитать вал, на котором насажен шкив диаметром D=800 мм и прямозубое колесо с диаметром делительной окружности D₂=310 мм. Суммарное натяжение от ветвей ремня 2,5F_ш, где F_ш - окружное усилие на шкиве. Ременная передача наклонена к вертикали под углом β=π/6рад. Вал передает мощность Р₂ при угловой скорости ω₂. Материал вала сталь 30, нормализованная.

Величина	Варианты
Р2, кВт
ω2, рад/с	4π	4,7π	5,4π	6π	6,7π	7,4π	8π	8,7π	9,4π	10π

7. Рассчитать ведущий вал в редукторе с цилиндрическими прямозубыми колесами, если окружное усилие шестерни 7,5кН. Кроме того, на конце вала в плоскости радиальной силы шестерни действует сила давления шкива ременной передачи 3,8кН. Передаваемая валом мощность Р₁, угловая скорость ω₁. Материал вала сталь 45, нормализованная.

Величина	Варианты
Р1, кВт	5,5	6,5		7,5		9,5		11,5		14,5
ω1, рад/с	6,7π	8π	9,3π	10,7π	12π	12,7π	13,5π	14π	15π	15,4π

8. Рассчитать промежуточный вал цилиндрическо-конического редуктора, если передаваемый валом крутящий момент равен Т_к. Диаметр делительной окружности цилиндрического колеса d_к=300мм, средний диаметр делительного конуса конической шестерни d_ш=111мм. Угол делительного конуса шестерни 2δ₁=π/4,7 рад. Материал вала сталь 40Х, улучшенная.

Величина	Варианты
Тк, кН м	0,8	0,9		1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7

9. Рассчитать промежуточный вал коническо-цилиндрического редуктора, если средний диаметр конического колеса d=250 мм. Окружное усилие колеса F_t2 а шестерни F_t3. Угол делительного конуса конического колеса δ₂=π/2,5рад.

Величина	Варианты
Ft2, кН	1,8		2,4	2,6	2,8	3,1	3,3	3,5	3,7	3,9
Ft3, кН		3,2	3,4	3,6		4,4	4,8	5,4	5,5	5,8
ω2, рад/с	16π	16,5π	17π	17,5π	18π	18,5π	15,5π	16π	17π	15π

10. Вал редуктора с прямозубыми цилиндрическими колесами с числом зубьев z и модулем m=4,5 мм передает мощность Р при угловой скорости ω. Подобрать подшипники качения для опор вала. Выбрать шпонку, посредством которой шестерня соединена с валом, и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы передачи 10000 часов. Нагрузка постоянная. Передача работает с легкими толчками.

Величина	Варианты
Р, кВт
ω, рад/с	27π	29π	30π	32π	33π	35π	37π	38π	40π	42π
z

11. Вал редуктора с цилиндрическими косозубыми колесами делительным диаметром d₂=200 мм и углом наклона зубьев β передает мощность Р при угловой скороти ω. Подобрать подшипники качения для опор вала, шпонку, соединяющую вал со ступицей колеса и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы передачи 10000 часов. Нагрузка постоянная.

Величина	Варианты
Р, кВт
ω, рад/с
β, град

12 Вал редуктора с конической шестерней средним диаметром d=125 мм и передаточным числом u=2,5 передает мощность Р при угловой скорости ω. Подобрать подшипники качения для вала. Выбрать прямобочное шлицевое соединение вала с конической шестерней и проверить его на прочность. Расчетный срок службы передачи 20000 часов. Передача работает с легкими толчками.

Величина	Варианты
Р, кВт						8,0
ω, рад/с

13. Вал редуктора с коническими колесами средним диаметром d=300 мм и углом делительного конуса δ₂=72⁰ передает мощность Р при угловой скорости ω. Подобрать подшипники качения для вала. Выбрать шпонку для соединения вала с колесом и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы передачи 5000 часов. Нагрузка постоянная. Работа сопровождается вибрацией.

Величина	Варианты
Р, кВт
ω, рад/с

14 Вал червячного колеса редуктора с делительным диаметром d₂=360 мм передает мощность Р при угловой скорости ω. При этом осевая сила на колесе составляет 25% от окружной силы. Подобрать подшипники качення для опор вала и шпонку, соединяющую колесо с валом. Расчетный срок службы 8000 часов. Нагрузка постоянная.

Величина	Варианты
Р, кВт
ω, рад/с			9,5	8,5

15 Подобрать подшипники вала, на котором насажен шкив диаметром D=600 мм и прямозубое колесо с диаметром делительной окружности D₂=280 мм. Суммарное натяжение от ветвей ремня 3F_ш, где F_ш - окружное усилие на шкиве. Ременная передача наклонена к вертикали под углом β=π/6рад. Вал передает мощность Р при угловой скорости ω. Выбрать шпонку, соединяющую вал со ступицей колеса и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы передачи 10000 часов. Нагрузка постоянная.

Величина	Варианты
Р, кВт
ω, рад/с

16. На валу установлена цилиндрическая прямозубая шестерня с делительным диаметром d₁=80 мм, а на правом его конце от шкива ременной передачи вертикально действует сила Q=4 кН. Подобрать подшипники для опор вала, передающего мощность Р₁ при угловой скорости ω₁. Выбрать шпонку, соединяющую вал с шестерней и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы передачи 10000 часов. Нагрузка постоянная.

Величина	Варианты
Р1, кВт
ω1, рад/с

17 Подобрать подшипники для опоры промежуточного вала цилиндрическо-конического редуктора, если передаваемый им крутящий момент Т_к при угловой скорости ω. Диаметр делительной окружности цилиндрического колеса d_к=280мм, средний диаметр делительного конуса шестерни d_ш=100мм, а ее угол делительного конуса δ₁=22⁰. Выбрать шпонку, соединяющую вал с колесом и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы редуктора 5000 часов. Нагрузка спокойная.

Величина	Варианты
Тк, кН м	0,75	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6
ω, рад/с	2π	2,3π	2,7π	3π	3,3π	3,7π	4π	4,3π	4,7π	5π

18..Подобрать подшипники для опоры промежуточного вала коническо-цилиндрического редуктора. Средний диаметр конического колеса d=250 мм, а угол делительного конуса δ₂=π/2,5рад. Окружное усилие колеса F_t2 а шестерни F_t3. Угловая скорость вала ω₂. Выбрать шпонку, соединяющую вал с колесом и проверить ее на прочность. Расчетный срок службы передачи 5000 часов. Нагрузка постоянная. Передача работает с легкими толчками.

Величина	Варианты
Ft2, кН	1,8		2,4	2,6	2,8	3,1	3,3	3,5	3,7	3,9
Ft3, кН		3,2	3,4	3,6		4,4	4,8	5,4	5,5	5,8
ω2, рад/с	16π	16,5π	17π	17,5π	18π	18,5π	15,5π	16π	17π	15π