- •Лекция № 1 Взаимозаменяемость. Допуски и посадки
- •Термины и определения
- •Лекция №2 Допуски и посадки (продолжение)
- •2.1. Построение полей допусков
- •2.2. Основные понятия о посадках
- •2.3. Расчет предельных размеров деталей Метод «максимум – минимум».
- •Средний зазор:
- •Средний натяг:
- •2.4. Нанесение размеров с обозначением предельных отклонений или посадок
- •Лекция №3 Допуски и посадки (продолжение)
- •3.1. Вероятностный расчет полей допусков деталей и соединений
- •3.2. Расчет посадок с учетом температурной деформации
- •Лекция №4 Расчет размерных цепей
- •4.1 Основные понятия, термины и определения
- •4.1.1. Размерная цепь и ее звенья
- •4.1.2. Исходные и составляющие звенья
- •4.2. Основные формулы для расчета размерных цепей
- •4.3. Проектировочный расчет размерных цепей Расчет может быть выполнен двумя способами: способом равных допусков и способом одного квалитета (равноточных допусков).
- •4.3.1. Решение задачи проектировочного расчета способом равных допусков
- •4.3.2. Решение задачи проектировочного расчета способом одного квалитета
- •Лекция № 5
- •5.Отклонения формы, расположения и шероховатость поверхностей.
- •5.1. Шероховатость поверхностей.
- •5.2.1 Волнистость поверхности.
- •5.2.Отклонения формы и расположения поверхностей.
- •5.2.1.Отклонения формы
- •5.2.2. Отклонения расположения поверхностей.
- •Лекция №5
- •5.1. Выбор системы посадок
- •5.2. Рекомендации по выбору квалитета
- •5.3.1. Посадки с зазором
- •5.3.2. Переходные посадки
- •5.3.3. Прессовые посадки
- •Лекция № 6 Элементы приборных устройств. Валы и опоры
- •6.1 Общие сведения о валах, осях и опорах
- •6.2 Расчеты валов и осей
- •6.2.1. Расчеты на прочность
- •6.2.2. Расчет вала на крутильную прочность
- •Лекция №7 Валы и опоры (продолжение)
- •7.1 Расчет валов (продолжение)
- •7.1.1 Расчет вала на изгибную прочность
- •7.1.2 Расчет на крутильную жесткость
- •7.1.3 Расчет на изгибную жесткость
- •7.2. Опоры
- •7.2.1 Классификация.
- •7.2.2. Подшипники качения
- •Лекция №8 Шарикоподшипники
- •8.1 Шариковые подшипники качения
- •8.1.1 Конструкция
- •Лекция № 9 Подшипники
- •9.1 Понятие грузоподъемности стандартных подшипников
- •9.2 Грузоподъемность подшипников качения
- •9.3 Выбор подшипников по статической грузоподъемности
- •9.4 Выбор подшипника по динамической грузоподъемности
- •Лекция № 10
- •10.1 Трение в подшипнике качения
- •12.3. Посадки колец подшипника качения.
- •Лекция №11.
- •11.1 Подшипники скольжения.
- •11.1.1 Цилиндрические подшипники скольжения.
- •11.2 Основные параметры цилиндрических подшипников скольжения
- •11.2.1 Расчет подшипника скольжения
- •11.3 Момент трения подшипников скольжения
- •11.3.1 Расчет радиального момента трения.
- •11.3.2 Расчет осевого момента трения
- •Лекция № 12
- •12.1 Механические передачи.
- •12.2 Классификация по признакам
- •12.4. Силовое исследование передач
- •12.5. Динамические исследования передач
- •Лекция №13
- •13.1. Многоступенчатые зубчатые передачи. Основные понятия.
- •13.2. Классификация многоступенчатых зубчатых передач.
- •13.3. Виды передач в редукторе
- •13.4. Расчёт электромеханического привода.
- •13.4.1. Общие сведения об электромеханических приводах.
- •Лекция №14
- •14.1. Структурная схема нерегулируемого привода
- •14.2 Структурная схема регулируемого привода
- •Параметры регулируемых приводов:
- •14.3. Критерии работоспособности.
- •14.4. Основные характеристики и параметры приборных электродвигателей
- •1. Механическая характеристика.
- •2. Номинальная частота вращения nном и частота вращения холостого хода nхх. (ном ,XX).
- •14.6. Выбор двигателя по пусковому моменту
- •Лекция № 15 зубчатые передачи
- •15.1. Классификация.
- •По форме колёс и расположению геометрических осей
- •15.2. Основные понятия.
- •15.3. Основные параметры.
- •15.4. Основная теорема зацепления.
- •15.5. Общие требования к профилям зубьев.
- •Лекция № 16
- •16.1. Цилиндрическая эвольвентная зубчатая передача
- •16.2. Основные геометрические параметры эвольвентного цилиндрического зубчатого колеса
- •16.3. Виды зубчатых колёс в зависимости от толщины зуба по делительной окружности
- •1 6.4. Параметры при построении контакта эвольвентных профилей двух колес в зацеплении
- •Лекция № 17
- •17.1. Выбор участка эвольвенты для профиля зуба колеса
- •17.2. Элементы и параметры двух нулевых колёс эвольвентного профиля
- •17.3. Основные свойства эвольвентного зацепления.
- •Лекция № 18
- •18.1. Определение минимального числа зубьев колеса
- •18.2. Коррегирование эвольвентного зацепления
- •Лекция № 19 Расчёт зубчатых колёс на прочность
- •19.1 Виды повреждений зубьев.
- •Поломка зубьев при статических и динамических перегрузках.
- •Выкрашивание поверхности зубьев.
- •19.2. Силовые соотношения в прямозубых эвольвентных зубчатых передачах
- •19.3 Расчёт зубчатых передач на изгиб зубьев
- •19.4. Расчёт зубчатых колёс на контактную прочность.
- •19.5. Эвольвентные зубчатые передачи с внутренним зацеплением зубьев.
- •Лекция №20 Упругие элементы
- •20.1. Основные определения
- •20.2. Материалы упругих элементов
- •20.3. Основные параметры стержневых упругих элементов
- •Упругие элементы (продолжение)
- •21.2. Формулы для расчета геометрических параметров винтовой цилиндрической пружины
- •21.3. Пружины растяжения с начальным натяжением
- •21.4. Устойчивость пружин сжатия
- •21.5. Упругие несовершенства
- •Лекция №22 Плоские пружины
- •22.1. Формулы для определения геометрических параметров
- •22.2. Термобиметаллические пружины
- •22.2.1. Основные определения
- •22.2.2. Характеристики тб пружин
- •22.3. Маркировка пружин
- •Лекция № 23 червячная передача
- •23.1. Передаточное отношение червячной передачи
- •23.2. Геометрические и кинематические соотношения в червячной передаче
- •24.1. Скорость скольжения профилей зубьев в червячной передаче
- •24.2. Усилия в зацеплении червячной передачи
- •Передача «винт-гайка».
- •26.1. Кинематические и силовые соотношения в передаче
- •Лекция № 22 Планетарные передачи.
- •22.1. Определение по плану скоростей.
- •22.2. Определение i0 методом обращенного движения
- •Лекция № 27 Направляющие прямолинейного движения
- •Лекция №28 Муфты
- •28.1. Соединительные муфты
- •28.1. Втулочная муфта
- •28.2.Пальцевая (поводковая) муфта
- •28.3.Эластичные пальцевые муфты
- •Лекция№29 Предохранительные муфты
- •29.1.Место установки предохранительной муфты
- •29.3.Предохранительная фрикционная муфта
- •29.4.Кулачковая предохранительная муфта
- •29.2.Шариковая предохранительная муфта
- •28.4.Упругая муфта с винтовыми пружинами сжатия
- •Лекция№30 Потенциометры
- •30.1. Характеристики потенциометра
- •30.4.Конструкция
- •30.2. Расчёт потенциометров
- •30.3. Расчёт функционального потенциометра.
- •Лекция №31 Кулачковые механизмы
- •31.1. Основные сведения
- •31.2 Кинематика кулачковых передач
- •31.3. Силы в кулачковых передачах
- •31. 4. Программные механизмы
Лекция № 9 Подшипники
9.1 Понятие грузоподъемности стандартных подшипников
Проектирование подшипникового узла начинают с выбора типа подшипника.
Тип подшипника (радиальный, радиально-упорный) выбирают в зависимости от соотношения между осевой и радиальной нагрузками.
Если отношение Fa/Fr < 0,35, то применяют радиальные подшипники, в противном случае используют радиально-упорные.
Условно различают 2 режима работы подшипников качения:
– режим работы со статической нагрузкой при частоте вращения вала
n ≤ 1 об/мин,
– режим работы с динамической нагрузкой при - n >1 об/мин.
В первом режиме при действии относительно больших статических нагрузок на рабочих поверхностях колец и тел качения могут возникать местные пластические деформации. Чтобы избежать подобных явлений, подшипники рассчитывают по статической грузоподъемности.
При втором режиме работы в результате многократного воздействия циклических нагрузок происходит усталостное выкрашивание рабочих поверхностей подшипников. В этом режиме расчет ведется по динамической грузоподъемности.
Основные характеристики подшипников (долговечность, жесткость, точность, виброустойчивость и т.п.), в конечном счете, определяются расположением оси подшипника (горизонтальное или вертикальное) и направлением действия внешних нагрузок (Fr и Fa).
9.2 Грузоподъемность подшипников качения
Статическая грузоподъемность подшипника качения – допускаемая статическая нагрузка, под которой для радиальных и радиально–упорных подшипников понимают постоянную радиальную нагрузку, вызывающую общую остаточную деформацию тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равную 0,0001 диаметра шарика.
Динамическая грузоподъемность – такая постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник (с вращающимся внутренним кольцом) может выдержать в течение нормального срока службы, исчисляемого в млн. оборотов внутреннего кольца без проявления признаков усталости материала колец или шариков менее чем у 90% группы подшипников, подвергаемых испытанию.
9.3 Выбор подшипников по статической грузоподъемности
При подборе подшипников по статической грузоподъемности проверяется условие:
C0расч ≤ С0табл,
Расчетные значения определяются по формуле:
С0расч = KНPo,
где KН – коэффициент надежности; KН = 0,5…2,5;
Po – эквивалентная статическая нагрузка.
Эквивалентная (приведенная) статическая нагрузка рассчитывается по формуле:
Po = XoFr + YoFa,
где Xo,Yo – табличные коэффициенты.
Табличные значения статической грузоподъемности С0табл определяются из справочных таблиц с учетом рассчитанных ранее величин диаметров валов и диаметров посадочных мест под подшипники.
Если условие выполняется – подшипник выбран правильно.
9.4 Выбор подшипника по динамической грузоподъемности
По справочнику на стандартные подшипники выбирают подшипник, соответствующий серии, для которого выполняются условия:
При подборе подшипников по динамической грузоподъемности используют эмпирическую зависимость:
где L и Lh – долговечность в млн.оборотов или в часах соответственно,
С - динамическая грузоподъемность, Н;
Р – эквивалентная динамическая нагрузка, Н;
n – частота вращения подвижного кольца, об/мин.
Обычно долговечность всего прибора определяется долговечностью наиболее ответственного элемента конструкции, например, в электромеханических приводах - долговечностью двигателя.
Если долговечность является известной или заданной величиной, то динамическая грузоподъемность определяется по формуле:
Эквивалентную динамическую нагрузку для однорядных радиальных и радиально-упорных подшипников определяют по формуле:
где V – коэффициент вращения;
(V=1 – вращение внутреннего кольца, V=1,2 – вращение наружного кольца),
X,Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки;
Kб – коэффициент безопасности, учитывающий динамические нагрузки;
Kт – температурный коэффициент, учитывающий влияние температурного режима работы на долговечность подшипника.
Значения коэффициентов выбираются из таблиц.
Расчетную величину динамической грузоподъемности определяют по формуле:
По справочнику на стандартные подшипники выбирают подшипник, соответствующий серии, для которого выполняются условия: