Zestaw I
1. zaproponować materiały konstrukcyjne na:
a) koła zębate:
- żeliwa szare (ZL 250, ZL 300, ZL 350), Żeliwa sferoidalne: (Zs45010, Zs50007, Zs60003), (średnie i duże wolnoobrotowe koła zębate przenoszące niskie i średnie obciążenia) charakteryzuje je dobra lejność, dzięki czemu możemy wykonywać skomplikowane kształty.
- staliwa konstrukcyjne węglowe (L350II) w stanie normalizowanym (pracujące przy niezbyt dużych obciążeniach), staliwo stopowe konstrukcyjne (L35G) w stanie normalizowanym lub obrobionym cieplnie w zależności od wielkości kół zębatych ( koło zębate pracujące przy znacznych obciążeniach).
- stale węglowe i stopowe: [stan wyżarzony lub normalizowany]: stale węglowe zwykłej jakości: E295 (St5), E355 (St6), E360 (St7); stale węglowe wyższej jakości: C35, C45; stale stopowe: 18G2A, 45G2, 35SG: (koła pracujące zazwyczaj w przekładniach wolnobieżnych małej i średniej mocy, przy modułach do 6 mm.). [w stanie ulepszonym cieplnie]: stale węglowe wyższej jakości: 45, 55, 40H; stale stopowe konstrukcyjne: 30H, 35HM, 30HGS, 35HGS, (na koła przekładni: 40H, 40HM, 45HM średnio obciążonych o modułach 2-10mm), dla silnie obciążonych przekładni średnich i dużych mocy przy dynamicznym obciążeniu stosuje się stale stopowe ulepszone cieplnie: 40HN, 45HN.
b) panwie łożysk ślizgowych: brązy są dobrymi materiałami o dużej twardości i wytrzymałości, nadają się do pracy w warunkach obciążeń zmiennych uderzeniowych np B10, B555, B476. Mosiądze: mają mniejszą wytrzymałość niż brązy ale za to mają lepszą odporność na podwyższone temperatury np. MM47, MM55, MA58. Stopy łożyskowe: najczęściej stopy cyny, ołowiu, miedzi i antymonu np. Ł16 (w przypadku obciążeń statycznych, nacisk do 10MPa), Ł6 (obciążenia uderzeniowe)
c) narzędzia do obróbki mechanicznej metali: Stali szybkotnącej używa się do wytwarzania noży tokarskich, frezów, wierteł i innych narzędzi skrawających nagrzewających się w czasie pracy do wysokich temperatur SW18, SW7M, SW12C, SKC, SK5V, SK5M, SK8M, SK10V). węgliki spiekane
2. Narysować rozkład pól tolerancji i obliczyć podstawowe parametry pasowania łożyska tocznego na czopie fi 80 KB/k6, fi 80KB górna 0,000, dolna -0,015; fi 80 k6 górna +0,023, dolna +0,003.
Ø80KB/k6 górna 0,000, dolna -0,015; Ø80 k6 górna +0,023, dolna +0,003.
ES=0 EI=-0,015; es=0,023, ei=0,003
B0 =D+ES=80mm BW =D+es=80,023mm A0 =D+EI=79,985mm AW =D+ei=80,003mm TW =BW-AW=es-ei=0,020mm T0 =B0-A0=ES-EI=0,015mm
Lmin=EI-es=-0,015-0,023=-0,038mm Lmax=ES-ei=0-0,003=-0,003
3. Narysować połączenie spawane dwóch pasów blachy spoiną czołową, tak aby wytrzymałość złącza była równa wytrzymałości pasów.
4. Narysować rozkład naprężeń w zwojach nakrętki zwykłej oraz podać sposoby ich równomiernego rozłożenia dla złącza z napięciem wstępnym.
5. Narysować wykres Haicha dla stali Re=640MPa, Ztc=420MPa, Rm=880MPa.
Qr=Re, Zrj=0,56Rm, Ztc=Zrc
6. Narysować sprzęgło jednokierunkowe podatne.
7. Ułożyskować pionowy wał w 2 łożyskach jeżeli występuje znaczna siła wzdłużna Pw>2Pp.
8. podać cechy dobrego materiału na panwie łożysk.
- dobra odkształcalność,
- odporność na zatarcie,
- wytrzymałość na naciski,
- wytrzymałość zmęczeniowa,
- odporność na korozję,
- dobre przewodnictwo cieplne,
- odpowiednia rozszerzalność cieplna,
- korzystna struktura materiałowa,
- dobra obrabialność,
- niska cena.
9. Przeprowadzić odpowiednią korekcję par kół zębatych dla danych z1=9, z2=160, alfa=200 i beta 00, gamma=1.
Korekcja uzębienia:
Graniczna liczba zębów zg=(2y)/sin^2(α) = 17,1 =>17;
Współczynnik przesunięcia zarysu: x1=y*(zg-z1)/zg = 0,47 x2=y*(zg-z2)/zg = -8,4
Korekcja zazębienia:
a0=(z1+z2/2)*m an=a0*(cos α0/cos αt) αt=arctg(tg α0/cosβ) [β=0] invαt=2*(x1+x2/z1+z2)*tg α0+inv αw => x1+x2
dla przypadku korekcji P mamy: x1=x1+x2, x2=0 dokonujemy korekcji tylko jednego koła
x1=x2 podział połówkowy ; x2=x1*z1/z2 podział proporcjonalny
10. Narysować rozkład naprężeń w cięgnie przekładni pasowej o przełożeniu u ≠ 1.0 podczas pracy.
σc- naprężenie czynne, σb- naprężenie bierne, σu- naprężenie użyteczne, σv- naprężenie od siły odśrodkowej, σg1, σg2-naprężenia od zginania pasa na kołach 1 i 2, σmax- naprężenie maksymalne w pasie, βp- kąt poślizgu.
dawiddd93