- •1: Методические основы определения внутренних силовых факторов.
- •2: Критерии работоспособности элементов конструкций. Основные задачи сопротивления материалов.
- •1.1. Задачи сопротивления материалов
- •3: Гипотезы сопротивления материалов.
- •Сопротивление материалов
- •4: Геометрические характеристики плоских сечений.
- •5: Механические свойства конструкционных материалов при растяжении и сжатии.
- •6: Напряжения и перемещения при растяжении и сжатии. Закон Гука.
- •7: Допускаемые напряжения и запасы прочности.
- •8: Расчеты на прочность и жесткость статически определимых и стат. Неопределимых систем при растяжении и сжатии.
- •9: Температурные напряжения.
- •10: Чистый сдвиг и его особенности. Расчеты на прочность при сдвиговых деформациях. Сдвиговая деформация
- •11: Кручение стержня круглого сечения. Напряжение и перемещение при кручении.
- •12: Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
- •13: Поперечный изгиб. Поперечная сила и изгибающий момент.
- •14: Усталостная прочность. Расчеты при совместном действии кручения и изгиба. Поперечный изгиб
- •15: Определение перемещений при изгибе.
- •16: Сложное сопротивление. Гипотезы прочности. Эквивалентные напряжения.
- •17: Сложное сопротивление. Расчеты на прочность при совместном действии изгиба и кручения. Сложное сопротивление.
- •18: Критические нагрузки при продольном изгибе. Задача Эйлера.
- •19: Расчеты на устойчивость при продольном изгибе.
- •20: Кпд сложных систем.
- •21: Теория гибкой нити. Уравнение состояния
- •56: Теория гибкой нити. Определение провеса.
- •23: Контактные напряжения. Основы расчета.
- •24: Основы классификации машин. Назначение и роль передач в машинах.
- •51: Механические передачи. Назначение. Основные разновидности. Детали машин.
- •25: Основные кинематические и силовые соотношения в механических передачах.
- •26: Принципы и стадии конструирования. Понятие о сапр.
- •27: Допуски и посадки. Основы выбора и анализа посадок.
- •28: Зубчатые цилиндрические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •29: Зубчатые конические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •49: Зубчатые конические передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.
- •30:Основы расчета зубчатых передач на изгиб.
- •31: Основы расчета зубчатых передач на контактную прочность.
- •32: Червячные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •33: Дифференциальные уравнения движения материальной точки.
- •34: Подшипники качения. Основы выбора и расчет долговечности. Опоры и направляющие.
- •35: Общая характеристика и основы расчета заклепочных соединений.
- •36: Общая характеристика и основы расчета сварных соединений.
- •37: Общая характеристика и основы расчета резьбовых соединений.
- •2. Расчет болта нагруженного поперечной силой и установленного без зазора.
- •3. Расчет резьбы на смятие.
- •38: Общая характеристика и основы расчета шпоночных и шлицевых соединений.
- •39: Валы и оси. Конструкции. Основы расчета.
- •40: Кинематический анализ механизмов вращательного движения.
- •41: Уравнение равновесия плоской системы сходящихся сил.
- •42: Уравнение равновесия системы сил, произвольно расположенных на плоскости.
- •43: Реакции связи и методы их определения. Статика Понятия и определения
- •Аксиомы статики
- •Связи и реакции связи
- •45. Теорема об изменении кинетической энергии Основы динамики точки и тела. Динамика механизмов.
- •46: Основы кинетостатики. Принцип Даламбера.
- •47: Червячные передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.
- •48: Кинематический анализ рычажных механизмов.
- •50: Главный вектор и главный момент. Приведение системы сил к простейшему виду.
- •Уравнение равновесия пространственной системы сил
- •52:Основы структурного анализа и синтеза рычажных механизмов
- •53: Ременные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •54: Ременные передачи. Основы расчета.
- •55: Цепные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •56: Цепные передачи. Основы расчета.
23: Контактные напряжения. Основы расчета.
Контактные напряжения, напряжения, которые возникают при механических взаимодействии твёрдых деформируемых тел на площадках их соприкасания и вблизи этих площадок (например, при сжатии соприкасающихся тел). Знание К. н. важно для расчёта на прочность подшипников, зубчатых и червячных передач, шариковых и цилиндрических катков, кулачковых механизмов и т. п.
К. н. быстро убывают при достаточном удалении от места контакта (соприкасания тел). Распределение К. н. по площадке контакта и в её окрестности неравномерно и характеризуется большими градиентами, причём максимальные касательные напряжения tmax, которые в значительной мере предопределяют прочность сжимаемых тел (например, при сжатии шаров или пересекающихся цилиндров), имеют место на некоторой глубине (точка А) под площадкой контакта. Вблизи самой этой площадки напряжённое состояние близко к гидростатическому сжатию, при котором, как известно, касательные напряжения отсутствуют.
Расчет допускаемых контактных напряжений
Расчет допускаемых контактных напряжений производят исходя из следующих предпосылок. Согласно графику усталостно-контактного нагружения в области малоцикловой контактной усталости существует обратно пропорциональная зависимость между величиной и количеством циклов до разрушения. Указанная тенденция сохраняется до тех пор, пока величина напряжения в контакте не снизится до значения предельного контактного напряжения. При этом материал может работать бесконечно долго.
Расчет допускаемых контактных напряжений проводят по следующим формулам:
(3.1)
(3.2)
где - допускаемые контактные напряжения для материала ведущей и ведомой шестерни соответственно, Мпа;
- предельные значения допускаемых контактных напряжений для материала ведущей и ведомой шестерни соответственно, Мпа.
= 1,8НВ+67= 1,8*290+67= 589МПа
= 1,8НВ+67= 1,8*250+67= 517Мпа
KHL1, KHL2 - коэффициенты долговечности для материала ведущей и ведомой шестерни соответственно.
Коэффициенты долговечности по своей сути позволяют дифференцированно подойти к шестерне и колесу с учетом их реальной нагрузки и числа циклов нагружения за весь период службы.
Коэффициенты долговечности можно рассчитать по формуле:
(3.3)
(3.4)
где NH01, NH02 - базовое количество циклов для материала ведущей и ведомой шестерни соответственно, цикл;
NH01= 20*106 ; NH02= 125*106 ;
NH1, NH2 - число циклов нагружения контактными нагрузками ведущей и ведомой шестерни соответственно.
NH1=Lh*n1*60*Kрев (3.5)
NH2=Lh*n2*60*Kрев (3.5)
где Lh - моторесурс (чистое время работы) проектируемой передачи, час;
n1, n2 - частоты вращения ведущей и ведомой шестерни соответственно, об/мин;
Kрев - коэффициент реверсивности, Kрев=1.
Моторесурс можно рассчитать по формуле:
Lh=Lгод*365*Кгод*24*Ксут*ПВ
где Lгод - число лет работы привода, Lгод=10;
Кгод - коэффициент годового использования, Кгод=РД/365,
РД - число рабочих дней в году, РД=200,
Кгод=200/365=0,55;
Ксут- коэффициент суточного использования, Ксут=РЧ/24,
РЧ - число часов работы в сутки, РЧ=8,
Ксут=8/24=0,33;
ПВ - коэффициент продолжительности включения в течение часа,
ПВ=РМ/60, РМ - число минут работы в час, РМ=60, ПВ=60/60=1.
Подставляя данные в (3.7), получим:
Lh=10*365*0,55*24*0,33*1=15899,4 часов.
Подставляя данные в (3.5), (3.6), получим:
NH1=15899,4*5,29*60*1,
NH1=15899,4*2,11*60*1.
Подставляя данные в (3.3), (3.4), получим:
Подставляя данные в (3.1), (3.2), получим: