- •1. Определение машины, механизма, узла, детали.
- •2.Критерии работоспособности деталей машин. Интенсивность отказов.
- •3. Резьбовые соединения. Классификация резьб. Расчет элементов резьбы на прочность.
- •4. Соединение деталей машин с натягом. Расчет на прочность.
- •5. Шпоночные, шлицевые и профильные соединения. Расчет на прочность.
- •6. Условия самоторможение в резьбе. Необходимость стопорения резьб.
- •7. Расчет резьбы на срез и смятие.
- •8. Назначение и конструкция шариковых подшипников. Расчет на статическую грузоподъемность.
- •9. Форма и размеры катетов сварных соединений. Расчет на прочность стыковых сварных соединений.
- •10. Назначение и конструкция роликовых подшипников качения. Расчет на динамическую грузоподъемность.
- •11. Подшипники качения. Контактные напряжения в подшипниках качения.
- •12. Подшипники качения. Условные обозначения. Виды разрушения подшипников при эксплуатации машин и механизмов.
- •13. Ременные передачи. Геометрическое соотношение и кинематика ременной передачи.
- •14. Расчет на прочность таврового сварного соединения.
- •15. Заклепочные соединения. Условия нагружения заклепок. Прочные и прочноплотные заклепочные соединения. Применяемые материалы.
- •16. Валы и оси. Расчет по сопротивлению усталости. Запас сопротивления усталости.
- •17. Сварные нахлесточные соединения. Типы сварных швов. Расчет на прочность при растяжении.
- •18. Расчет подшипников качения на долговечность.
- •19. Подшипники скольжения. Применяемые материалы. Конструкция.
- •23. Геометрия зуба цилиндрических зубчатых колес. Влияние количества зубьев на его форму. Методика расчета зубьев на изгиб.
- •25. Подшипники качения. Определение эквивалентной динамической нагрузки и подбор подшипника.
- •26. Силы, действующие в полюсе зацепления зубчатых колес. Направление и разложение сил.
- •27. Механические передачи. Назначение. Основные характеристики.
- •28. Расчёт зубьев прямозубых цилиндрических передач на изгиб.
- •29. Расчёт зубьев прямозубых цилиндрических передач по контактным напряжениям.
- •31.Типы ременных передач. Материалы ременных передач. Конструкции ремней и шкивов. Силы действующие в передаче.
- •32. Шевронные зубчатые колёса. Усилия в зацеплении. Особенности расчёта. Методы изготовления.
- •33. Валы и оси. Применяемые материалы. Элементы конструкции валов. Этапы проектного и проверочного расчётов.
- •34. Червячные передачи. Конструкции червяков и червячных колёс. Материалы применяемые в червячных парах. Особенности расчёта.
- •35. Типы сварных соединений. Образование зоны термического влияния. Характер разрушений сварных соединений.
- •37. Расчёт затянутого болта. Схема нагружений соединения.
- •38. Элементы конструкции цилиндрических зубчатых колёс. Коэффициент формы зуба. Определение шестерни. Определение зубчатого колеса.
- •39. Цепные передачи. Определение передаточного отношения. Расчет межосевых расстояний.
- •40. Заклёпочные соединения. Типы заклёпок. Механизм заклёпочного соединения деталей. Материалы заклёпок.
- •41. Основные геометрические характеристики цилиндрического зубчатого колеса.
- •42. Компенсация осевых, радиальных, угловых погрешностей при соединении валов муфтами.
- •44.Муфты.Общие сведения.Классификация.
- •45. Шлицевые и зубчатые соединения.
- •46. Фрикционные передачи. Контактные напряжения и контактная прочность.
- •47. Коэффициент тяги ременной передачи
- •48. Ременные передачи. Профиль клинового ремня. Методика расчёт передач.
- •49. Конические зубчатые передачи. Формы зубьев. Особенности расчёта и прочность.
- •50. Силовые соотношения в винтовой паре.
- •51. Распределение осевой нагрузки по виткам резьбы
- •52. Червячные передачи. Основные виды червяков. Применяемые материалы.
- •53. Расчёт болтового соединения, нагруженного внешней растягивающей нагрузкой.
- •54. Расчет валов на жесткость.
23. Геометрия зуба цилиндрических зубчатых колес. Влияние количества зубьев на его форму. Методика расчета зубьев на изгиб.
Одноступенчатая зубчатая передача состоит из двух зубчатых колес - ведущего и ведомого. Меньшее по числу зубьев из пары колес называют шестерней, а большее колесом.
Зубчатое зацепление характеризуется следующими основными параметрами:
da — диаметр вершин зубьев; dr — диаметр впадин зубьев; da — начальный диаметр; d — делительный диаметр; рt — окружной шаг; h — высота зуба; ha — высота ножки зуба;
с — радиальный зазор; b — ширина венца (длина зуба); еt — окружная ширина впадины зуба; st — окружная толщина зуба; — межосевое расстояние; а — делительное межосевое расстояние; Z — число зубьев.
Модуль является основной характеристикой размеров зубьев. Для пары зацепляющихся колес модуль должен быть одинаковым.
Стремление сделать зубчатую передачу более компактной вызывает необходимость применять зубчатые колеса с возможно меньшим числом зубьев. Изменение количества зубьев зубчатого колеса влияет на их форму. При увеличении числа зубьев до бесконечности колесо превращается в рейку и зуб приобретает прямолинейное очертание. С уменьшением числа зубьев одновременно уменьшается толщина зуба у основания и вершины, а также увеличивается кривизна эвольвентного профиля, что приводит к уменьшению прочности зуба на изгиб. При уменьшении числа зубьев, когда z < zmim, происходит подрезание зубьев, то есть явление, когда зубья большого колеса при вращении заходят в область ножки меньшего колеса (заштрихованная площадь), тем самым ослабляя зуб в самом опасном сечении.
Поломка зубьев связана с напряжениями изгиба, вследствие усталости материала от длительно действующих нагрузок. Расчет на изгиб сводится к проверке условия:.
Ft – окружная сила, H, b и m – ширина и модуль зубчатого колеса или шестерни, мм, YF – коэффициент формы зуба – величина безразмерная, зависящая от числа зубьев z или zv и коэффициента смещения х. Значения YF для зубчатых колёс без смещения приводятся в справочнике,коэффициент нагрузки при расчете на изгиб,
где — базовый предел выносливости зубьев при отнулевом цикле изменения напряжений (табл. 10); SF — коэффициент безопасности (SF = 1,7 ÷ 2,2; SF> 2,2 — для литых заготовок); YR — коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности зуба (YR= 1,05 ÷ 1,2 — при полировании, в остальных случаях YR= 1); KFC — коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (KFC= 1,0 — при одностороннем приложении нагрузки, изгибающей зуб; KFC= 0,65 — для нормализованных сталей, KFC=0,75 — для закаленных сталей с твердостью свыше HRC45; KFC = 0,9 — для азотированных сталей); KFL — коэффициент долговечности.
25. Подшипники качения. Определение эквивалентной динамической нагрузки и подбор подшипника.
По направлению действия на подшипники нагрузки делятся на радиальные Fr, осевые Fа и комбинированные, а по характеру нагрузки — на постоянные, переменные вибрационные и ударные. В расчетах используют понятие эквивалентной нагрузки. При динамических условиях эксплуатации, когда частота вращения n> 1 об/мин, эквивалентная динамическая нагрузка Р для радиальных и радиально-упорных подшипников — это такая постоянная радиальная нагрузка, при которой подшипник с вращающимся внутренним кольцом так же долговечен, как при действительных условиях загрузки и вращения. При статических условиях эксплуатации, когда частота вращенияn< 1 об/мин или подшипник не вращается при эксплуатации, эквивалентная статическая нагрузка Р0 вызывает такие же остаточные деформации, как при действительных условиях загрузки.
Величина эквивалентной динамической нагрузки для радиальных шарикоподшипников и радиально-упорных шарико- и роликоподшипников при постоянном ре-жиме загрузки
где Fr и Fa - соответственно постоянные по величине и направлению радиальная и осевая нагрузки, Н; X, У -коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; V — коэффициент вращения; Кб — коэффициент безопасности; Кт — температурный коэффициент.
В опорах с регулируемыми радиально-упорными подшипниками при загрузке в радиальном направлении и отсутствии осевого зазора и натяга возникает осевая сила S=eFr. Её нужно учитывать при определении осевой нагрузки Fа на другой подшипник.
При статических условиях эксплуатации в качестве эквивалентной статической нагрузки для шариковых радиальных и радиально-упорных, радиально-упорных роли-ковых подшипников принимается большее из значений
где Х0, К0— коэффициенты радиальной и осевой нагрузки, приведенные в ГОСТ.
При переменном режиме загрузки под эквивалентной нагрузкой понимается условная нагрузка, при которой обеспечивается долговечность, достигаемая подшипником в действительных условиях работы (при переменных уровнях нагрузок и частотах вращения). Если нагрузка от Рmin до Рmax меняется по линейному закону, то эквивалентная нагрузка
При более сложном законе изменения нагрузок в течение долговечности L (в миллионах оборотов) эквивалентная нагрузка
где P1, P2, P3, … Pn, — постоянные нагрузки, действующие в течение L1, L2, L3, … Ln миллионов оборотов; L— общее число миллионов оборотов за весь срок службы.
При выборе подшипников по динамической грузоподъемности предварительно намечают тип подшипника с учетом условий эксплуатации и конструкции узла, определяют эквивалентную нагрузку Р и на основе требуемой долговечности подшипника L (Lh) с учетом требуемой частоты вращения и по таблице находят отношение С/Р п по нему — динамическую грузоподъёмность С. По найденному значению С выбирают конкретный типоразмер подшипника и его габаритные размеры. Проверяют, чтобы частота вращения не превышала предельной частоты вращения, приведенной в каталоге. После этого назначают класс точности подшипника с учетом требований, предъявляемых к сборочной единице.
При выборе подшипников по статической грузоподъемности также вначале наме-чают тип подшипника и находят эквивалентную нагрузку Р0. Приравнивают ее к стати-ческой грузоподъемности подшипника С0 = Р0 и по найденному значению С0 выбирают конкретный типоразмер подшипника и его габаритные размеры. После этого назначают класс точности подшипника.