10. !!! Розрахунок деталей машин на міцність під час дії статичних наватаж.

Для зменшення навантажень, що діють у машинах на окремі де­талі, можна рекомендувати деякі заходи. Навантаження, що спри­чинені власною вагою, можуть бути суттєво зменшені раціональним вибором матеріалів. Наприклад, для слабонавантажених деталей замість сталей та чавуну можна використовувати легкі сплави або пластмаси. Масу відповідальних та сильнонавантажених деталей мож­на зменшити вибором міцніших матеріалів, які забезпечують менші розміри деталей.

Навантаження, що виникають від початкового попереднього на­пружування деталей при складанні їх, можна обмежити за допомогою активного контролю цих навантажень. Наприклад, затяжку болто­вого з'єднання треба здійснювати ключем граничного моменту, а напресовування деталей – контрольованим зусиллям. Навантажен­ня, що виникають від зміни температурних умов експлуатації маши­ни, можна зменшити деякими конструктивними заходами.

11. Зміна напруг у часі.

Під час дії на деталь постійного за модулем та напрямом наванта­ження в ній виникають постійні напруження. Якщо модуль або на­прям навантаження щодо деталі змінюється в часі, то і напруження в деталі будуть мінятися в часі. Наприклад, змінні в часі напруження будуть тоді, коли навантаження постійне, але змінюється положення деталі щодо напряму навантаження (постійна за модулем і напрямом поперечна сила на вісь, що обертається, спричинює в перерізах цієї осі змінні в часі напруження).

Змінні напруження, що виникають у деталях машин, у більшості випадків змінюються в часі періодично.

На рис. 4.3 показаний гра­фік можливої періодичної зміни нормального σ чи дотичного τ на­пруження в часі t.

12. Розрахунок деталей машин на дію змінних навантажень.

13. Основні машинобудівні матеріали та їх застосув.

14. Методи зміцнення конструкційних сталей.

15. Осн. механічні характеристики матеріалів.

Основні механічні характеристики машинобудівних матеріалів потрібні конструктору для виконання розрахунків роботоздатності деталей машин, а деякі з них використовують для призначення техно­логії виготовлення деталей. Механічні характеристики матеріалів визначають лабораторними випробуван–нями зразків матеріалів і наводять у відповідній довідковій літературі.

До основних механічних характеристик матеріалів належать такі:

границя міцності σ_в, МПа – напруження в зразку матеріалу при найбільшому розтягальному навантаженні, якому передує руйнуван­ня зразка;

границя текучості σ_т, МПа – найбільше напруження, при якому зразок деформується без значного збільшення розтягального наванта­ження;

границя витривалості σ_R, МПа – найбільше напруження, при якому зразок витримує без руйнування задану кількість циклів зміни напруження, що вибирають за базу випробувань;

відносне видовження δ, % – відношення приросту розрахункової довжини зразка після розриву до його початкової розрахункової довжини;

модуль пружності для розтягу Е, МПа, або зсуву G, МПа – відношення напруження до відповідної йому відносної деформації зразка в границях справедливості закону Гука;

коефіцієнт Пуассона μ – відношення відносної поперечної деформації зразка до відносної його поздовжньої деформації (за абсолютним значенням);

твердість (НВ – за Брінеллем; HRA, HRB, HRC – за Роквеллом; HV – за Віккерсом) – умовна величина, виміряна відповід­ними приладами (твердомірами), яка характеризує опір заглиблю­вання в поверхню матеріалу стандартного індентора (сталевої куль­ки, вершин алмазних конуса чи піраміди).

16. Структура машин та їх привод (призначення, класифікація).

17. Структурні схеми приводів машин.

18. Послідовність кінематичного та силового розрахунку привода.

19. Призначення та класифікація механ. передач.

20. Характеристики передач. Основні співвідношення для кінематичних параметрів і параметрів навантаження механічних передач.

21. Загальні відомості про зубчасті передачі.

Зубчасті передачі є найрозповсюдженішими механічними переда­чами у сучасному машино– та приладобудуванні. Вони застосовуються як у механізмах найточніших приладів, де розміри коліс вимірюються кількома міліметрами, так і в найпотужніших машинах із розмірами коліс до 10м. Зубчасті передачі здатні працювати в різноманітних умовах із коловими швидкостями від зовсім малих до 150 м/с і більше.

Зубчаста передача складається з двох коліс, на ободі яких розмі­щені зубці. Зубці цих коліс входять у зачеплення між собою і завдяки їхній взаємодії забезпечують передачу обертового руху від одного колеса до другого. Менше з двох спряжених коліс називають шестір­нею, більше – колесом; термін «зубчасте колесо» належить до обох коліс передачі.

У більшості випадків зубчаста передача призначена для переда­вання обертового руху, але її можна використовувати і як передачу для перетворення обертового руху в поступальний (передача зубчасте колесо – рейка).

Зубчасті передачі можуть використовуватись для передавання обер­тового руху між довільно розміщеними у просторі валами, мають ви­сокий ККД (η = 0,94...0,99), можуть легко та зручно компонуватись у окремі агрегати для серійного виробництва (редуктори), забезпечують достатній діапазон передаточних чисел (u ≤ 20).

У порівнянні з іншими механічними передачами зубчасті передачі мають такі переваги: сталість передаточного числа; високу надійність та довговічність роботи; великий діапазон навантажень та компакт­ність конструкції; незначні навантаження на вали передачі та їхні опори.

До недоліків зубчастих передач належать такі: відносно високі вимоги до точності виготовлення та монтажу; шум при роботі з високи­ми швидкостями; потреба у постійному змащуванні; неможливість безступеневої зміни передаточного числа.

У зв'язку з великою відмінністю умов використання зубчастих пе­редач форма елементів зубчастих зачеплень та конструкції зубчастих коліс дуже різноманітні. Тому зубчасті передачі та колеса можна класифікувати за цілим рядом ознак.

За формою профілю зубців розрізняють евольвентні зубчасті передачі, що мають переважне поширення, та неевольвентні передачі. До останніх відносять зубчасті передачі із круговим профі­лем зубців (передачі із зачепленням Новікова) та передачі із цикло­їдальним профілем зубців, які в більшості випадків застосовують у приладах та годинникових механізмах.

За взаємним розміщенням осей валів зуб­часті передачі бувають:

– із паралельними осями валів – циліндричні передачі зовніш­нього зачеплення (рис. 22.1,а,б,в), передачі типу зубчасте колесо – рейка (рис. 22.1,г) та циліндричні передачі внутрішнього зачеплення (рис. 22.1,а); – із валами, осі яких перетинаються, – конічні зубчасті переда­чі (рис. 22.2,а,б); – із мимобіжними у просторі осями валів – гвинтові зубчасті передачі (рис. 22.2, в).

Рис. 21. Зубчасті передачі Рис. 22. Зубчасті передачі з мимобіжними з паралельними осями валів. осями валів та осями, що перетинаються.

За розміщенням на ободі та формою зубців розрізняють передачі та колеса: прямозубі (рис. 22.1,а,г,д), косозубі (рис. 22.1,б), шевронні (рис. 22.1,в) та з круго­вими зубцями (рис. 22.2,б).

За конструктивним оформленням зубчасті пере­дачі бувають: закриті (розміщені у спеціальному корпусі та забезпе­чені постійним змащуванням) і відкриті (працюють без мастила або змащуються періодично).

За коловою швидкістю зубчастих коліс передачі поділяють на

тихо– (v ≤3 м/с), середньо– (v = (3...15) м/с) та швидкохідні (v> > 15 м/с).