- •А.А. Ульянов детали машин и основы конструирования комплекс учебно-методических материалов
- •Часть 1
- •1. Пояснительная записка
- •2. Рабочая учебная программа дисциплины
- •3. Опорный конспект лекций введение
- •1. Общие вопросы расчета деталей машин
- •1.1. Ряды предпочтительных чисел
- •1.2. Основные критерии работоспособности деталей машин
- •1.3. Расчет на сопротивление усталости при переменных напряжениях
- •1.3.1. Переменные напряжения
- •1.3.2. Пределы выносливости
- •1.4. Коэффициенты безопасности
- •2. Резьбовые соединения
- •2.1. Основные виды крепежных изделий
- •2.2. Краткие сведения из теории резьбовой пары
- •1. Момент завинчивания и осевая сила на винте
- •2. Самоторможение в резьбе
- •3. Кпд резьбовой пары
- •4. Распределение осевой силы по виткам резьбы
- •5. Прочность резьбового участка стержня болта
- •6. Прочность витков резьбы на срез
- •7. Эксцентричное нагружение болта
- •2.3. Расчет болтовых соединений
- •2.3.1. Нагрузка на соединение
- •2.3.2. Сдвиг соединения под действием Fx, Fy, Тz
- •2.3.3. Отрыв соединения под действием Fz, Mx, My
- •2.4. Сила затяжки
- •1. Сила затяжки из условия отсутствия сдвига
- •2. Сила затяжки из условия нераскрытия стыка
- •2.5. Порядок расчета болтов для общей схемы нагружения
- •2.5.1. Расчет при статической нагрузке
- •2.5.2. Расчет при переменной нагрузке
- •3. Механические передачи
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Характеристика передач привода
- •4. Зубчатые передачи
- •4.1. Условия работоспособности зубьев
- •4.2. Материалы зубчатых передач
- •4.3. Характерные виды разрушения зубьев
- •1. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев
- •4.4. Расчетная нагрузка
- •4.4.1. Коэффициенты расчетной нагрузки
- •4.4.2. Точность зубчатых передач
- •4.5. Цилиндрические зубчатые передачи
- •4.5.1. Силы в зацеплении
- •4.5.2. Расчет на сопротивление контактной усталости
- •4.5.3. Расчет на сопротивление изгибной усталости
- •1. Прямозубая передача
- •2. Косозубая передача
- •3. Определение модуля передачи
- •4.6. Конические зубчатые передачи
- •4.6.1. Основные параметры
- •4 .6.2. Силы в зацеплении
- •4.6.3. Расчет на сопротивление контактной усталости
- •4.6.4. Расчет на сопротивление усталости при изгибе
- •5. Червячные передачи
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Силы в зацеплении
- •5.3. Материалы червячных передач
- •5.4. Расчет на прочность
- •5.5. Тепловой расчет
- •6. Валы и оси
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Расчетная нагрузка и критерии работоспособности
- •6.3. Проектировочный расчет валов
- •6.4. Расчетная схема и порядок расчета вала
- •6.5. Расчет на статическую прочность
- •6.6. Расчет на сопротивление усталости
- •6.7. Расчет валов на жесткость и виброустойчивость
- •7. Подшипники качения
- •7.1. Классификация подшипников качения
- •7.2. Обозначение подшипников по гост 3189-89
- •7.3. Особенности радиально-упорных подшипников
- •7.4. Схемы установки подшипников на валах
- •7.5. Расчетная нагрузка на радиально-упорные подшипники
- •7.6. Причины выхода из строя и критерии расчета
- •7.7. Материалы деталей подшипников
- •7.8. Подбор подшипников по статической грузоподъемности (гост 18854-94)
- •7.9. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности (гост 18855-94)
- •7.9.1. Исходные данные
- •7.9.2. Основание подбора
- •7.9.3. Особенности подбора подшипников
- •8. Подшипники скольжения
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Условия работы и режимы трения
- •8. Содержание опорного конспекта лекций
- •4. Описание практических занятий
- •4.1. Лабораторные работы
- •4.2. Практические занятия
- •4.2.1. Практическое занятие 1
- •4.2.2. Практическое занятие 2
- •5. Задания и варианты исходных данных к контрольной работе
- •6. Методические указания и образец выполнения контрольной работы
- •6.1. Методические указания по выполнению работы
- •6.2. Приложения к контрольной работе
- •6 .3. Образец выполнения контрольной работы
- •1 Элементы основной конструкции
- •1.1 Детали, их материалы и характеристика
- •1.2 Проверка прочности основной конструкции
- •2 Сварное соединение
- •2.1 Конструкция соединения
- •2.2 Расчет соединения
- •2.2.2 Расчет швов №1
- •2.2.3 Расчет шва №2
- •3 Шпилечное соединение
- •3.1 Конструкция соединения
- •3.2 Нагрузка на соединение
- •3.3 Усилия предварительной затяжки
- •3.4 Прочность шпильки
- •3.5 Возможность затяжки соединения
- •3.6 Проверка деталей стыка на смятие
- •3.7 Проверка упора на смятие
- •3.8 Комплект крепежных изделий
- •4. Список использованной литературы
- •7. Контроль знаний
- •7.1. Вопросы и задания для самоконтроля знаний.
- •7.1.1. Раздел 1*
- •7.1.2. Раздел 2
- •7.1.3. Раздел 3
- •7.1.4. Раздел 4
- •7.1.5. Разделы 5 и 6
- •7.2. Вопросы для самоконтроля усвоения материала лабораторных работ и сдачи зачета
- •8. Глоссарий
- •9. Список литературы
- •9.1. Основная
- •9.2. Дополнительная. Методические указания кафедры
- •Содержание
7.1.5. Разделы 5 и 6
64. Валы и оси: основные сведения, предварительный расчет диаметра вала..
65. Расчетная схема вала на прочность
66. Расчетные силы Fr и Fа на опорах вала..
67. Классификация подшипников качения.
68. Условное обозначение подшипников по ГОСТ.
69. Расшифруйте обозначения и нарисуйте сечения подшипников:
1) 24-101Т2, 6-180208С17, А5-206Ю;
2) 2308, 20-102605, 4-3182124К;
3) Х-7606А, 38208, 66-36206Е;
4) 5-1210Х2, 2007112Д, 5-178820.
70. Какие подшипники из предложенных пар и почему имеют большие грузоподъемность и габариты : 208 или 408; 208 или 2208; 205 или 296; 36308 или 36318; 7208 или 7508; 7508 или 7608; 7210 или 7210А?
71. Схемы установки подшипников на валах.
72. Особенности радиально-упорных подшипников и требования, предъявляемые к ним при сборке.
73. Что следует предпринять, если из 200 подшипников, установленных в редукторах, 16 при базовом ресурсе преждевременно получили повреждения?
74. Какие типы подшипников качения следует назначить, если отношения Fa / Fr равны: 0,2; 0; 0,6; 2; 8; 20?
75. Характер разрушения и методы подбора подшипников качения при
n = 1300; 2,5; 20; 0,9 и 0,4 мин-1.
76. Подбор подшипников по статической грузоподъемности.
77. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности.
78. Особенности подбора подшипников при n > 1 мин-1.
79.
Какой из подшипников в предложенных
схемах воспринимает внешнюю осевую силу FA ?
Что изменится при реверсировании передачи?
80. Формулы базового и скорректированного ресурсов подшипников.
81. Во сколько раз изменится L10ah, если при прочих равных условиях и нагрузке роликовые подшипники заменить шариковыми?
82. Насколько изменится ресурс шарикоподшипника, если нагрузку на него увеличить вдвое, а частоту вращения уменьшить в 2 раза?
83. Как изменится ресурс подшипника, если требование по надежности увеличить с 0,9 до 0,96?
84. Какие напряжения испытывают детали подшипников (кроме сепаратора), и в каком месте они наибольшие?
85. Подшипник 416 (Сr = 128 кН) после выхода из строя был заменен на 32416 (Сr = 248 кН). Какого изменения Lh можно ожидать, если Fr = 3000 Н?
86. Подшипники скольжения: устройство, области применения, расчет.
Условия образования жидкостного трения.
87. Муфты. Виды несоосностей осей валов. Способ подбора. Классификация.
7.2. Вопросы для самоконтроля усвоения материала лабораторных работ и сдачи зачета
Здесь приводятся только дополнительные вопросы к подразделу 7.1, связанные со спецификой лабораторных работ.
Лабораторная работа №3
1. Предохранительные муфты: особенности конструкции и принцип действия.
2. Что такое автоматическая предохранительная муфта?
3. Устройство (на стенде) : а) привода вращения стенда; б) системы нагружения; в) системы измерения моментов.
4. Что такое момент срабатывания Тср и остаточный момент Тост муфты?
Почему Тср > Тост?
5. Какие конструктивные параметры и как влияют на Тср муфт в данной
работе?
6. На эскизе муфты покажите через какие детали передается силовой поток замыкания соединительных элементов.
7. Проанализируйте силы на рабочих поверхностях исследуемых муфт.
8
93
ковая и шариковая муфты были автоматическими предохранительными?
9. Как влияет материал соединительных элементов на Тср ?
10. Каким образом соединяются фрикционные накладки из неметаллов с
дисками муфты ?
11. Как измеряется тормозной момент на стенде? Что значит "тормоз ба-
лансирного типа"?
Лабораторная работа №5
1. Что называется редуктором? Его стандартное обозначение и составные части.
2. От чего зависит вариант сборки редуктора?
3. Понимать и объяснять основные параметры зацепления.
4. Уметь изображать силы на шестерне и колесе для любого вала.
5. Доказать на рисунке: какой наклон должны иметь зубья на промежуточных валах редукторов Ц2.
6. Типы концов входных и выходных валов: изобразить и дать необходимые размеры.
7. Способы регулирования "осевой игры" валов.
8. Винтовой регулятор. Расчет его параметров на примере заданной величины "осевой игры".
9. Элементы корпуса и крышки редуктора.
10. Способы смазки зацеплений и подшипников в редукторах.
11. От чего зависит выбор сорта масла.
12. Уплотнения зазоров в редукторах. Почему в плоскость разъема корпуса и крышки не ставят прокладки?
13. Уметь записать и расшифровать стандартное обозначение крепежных деталей редуктора.
Лабораторная работа №10
1. Устройство подшипников качения.
2. Характеристика типов подшипников.
3. Серии подшипников, их влияние на габаритные размеры, грузоподъемность и быстроходность.
4. Классы точности и ряды радиальных зазоров.
5. В чем разница понятий «ширина» и «монтажная высота»?
6. Уметь расшифровывать любой пример условного обозначения, предложенный преподавателем.
7. Что такое динамическая и статическая грузоподъемности подшипника? Как они определяются?
8. Как рассчитать предельную частоту вращения подшипника?
9. Какую нагрузку (по направлению и соотношению величин) могут воспринимать подшипники 305, 2305, 42305, 46305, 8305?
10. Какой подшипник воспринимает большую осевую силу: 310 или 70-310?
11. Из каких материалов изготавливают детали подшипников?
