1.Прочность соединения с натягом.
Прессовые
соединения (или соединения с гарантированным
натягом) – это соед-е 2-х деталей без
применения промежуточных соединительных
устройств. Соед=е осуществляется за
счет натяга между соед-ми деталями.
Натяг
-
- это отрицательная разность между
диаметрами вала и втулки.
Преимущества: 1) простота соед-й; 2) надежность соед-й;
Недостатки: 1) при неправильном выборе натяга происходит разрушение охватывающей детали (втулки); 2) невозможна повторная сборка без доп-го восстановления пов-тей; 3) эти соед-я подвержены коррозии.
Соуд-е деталей производят путем прессования 3-мя методами:
1) простое прессование силой; 2) нагревом втулки; 3) охлаждением вала
Охлаждают в твердой углекислоте (-89град) или в жидком воздухе (-192).
Темп-ра
охлаждения охватываемой детали
рассчитывают:
, где
-
максимальный натяг;
-
минимальный натяг;
- коэф. лин-го расширения.
Расчет прочности соединения.
Рассматривается условие прочности соед-я и прочность деталей. При этом рассматривается условие прочности при передаче осевой нагрузки и крутящего момента.
, где f
– коэф. трения ; k – коэф.
запаса.
В
случае одновременного действия:
Давление между деталями определяется по формуле Лямэ:
- расчетный натяг,
- коэф-ты,
- коэф. Пуассона
для материала вала и втулки,
- модули упругости.
Расчетный натяг определяется как минимальный натяг минус u:
u
учитывает микронеровности пов-ти деталей
Если
нужно по условию определить гарантированный
натяг с определенной вероятностью
неразрушения, то
определяется с учетом квантили норм-го
распределения:
, где z – квантиль норм-го
распределения, которая равна 3 при
вероятности 0,9986 и т.д.
- определение
с учетом средне квадратичного распределения
допуска.
Проверочный расчет
Эти соед-я должны быть проверены на действие момента, каким он м.б. нагружен. Проверка ведется с учетом изгибающего момента.
2.Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых передач.
-
нормальная сила, направленная по линии
зацепления как общей нормали к рабочим
поверхностям зубьев. Силы, действующие
в зацеплении, принято прикладывать в
полюсе зацепления. При этом силу переносят
в полюс и раскладывают на окружную
и радиальную
.
Такое разложение удобно при расчете
валов и опор. По заданным T и
d определяют
3. Силы в плоскоременной передаче.
Для ременной передачи обязательным является предварительное натяжение.
- окружные силы.
- предварительное
натяжение ремня
и
- натяжение ведущей и ведомой ветвей в
нагруженной передаче.
Кроме этих сил действуют еще центробежные силы.
4. Допускаемые напряжения изгиба и контактные напряжения.
Контактные напряжения образуются в месте соприкосновения двух тел в тех случаях, когда размеры площадки касания малы по сравнению с размерами тел.
- формула Герца-Беляева
- удельная нагрузка
- приведенный
радиус кривизны
- приведенный модуль упругости.
- коэф. нагрузки;
А – площадь;
- момент сопротивления
Билет 8
Соединение в нахлестку выполняются с помощью угловых швов.Виды угловых швов:1. Выпуклый 2.нормальный 3. Вогнутый.
Лобовые швы расчитываются только по касательным напряжениям:
Условие
прочности при нагружении растяжной
силой и изгибающим моментом:
Косой шов применяется в тех случаях, когда необходима повышеная прочность соединения.
l-длина
шва.По касательным напряжениям:
-угол наклона шва.
Зубчатая передача – трехзвенный механизм в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующие с неподвижным звеном вращательную или посткпательную пару. Классификация зуб .передач
1.По форме обода-круглые, эллиптические, квадратные.
2.По взаимному расположению валов:-с параллельными осями. -с пересекающимися осями-со скрещивающимися осями
3. По виду зацепления: -эвольвентное -зацепления Новикова
4. По типу зубьев: -прямозубые –косозубые –шевронные -с криволинейным зубом
5По
скорости:-до
м/с-весьма тихоходные-до
м/с-тихоходные
-до
м/с-среднеходные
-свыше 15 м/с-быстроходные
6По степени защищённости:-открытые –закрытые -полузакрытые
7 По твёрдости: -до 350 HB -больше 350HB
8 По степени точности: 12 степеней точности самая высокая 1. Для КП-6,7,8 для редукторов-7,8,9
9 По способу образования зубьев: механическая нарезка, протяжка,накатка,
штамповка, литьё
10 По расположению зубчатых венцов:-с внеш. зацеплением , с внутр. зацеплением.
Червячные передачи предназначены для Редукцирования скорости при передаче
Энергии между скрещивающимися сями главным образом под углом 90
Червячные передачи классифиц. -по форме поверхностей вершин витков
червяка: цилиндрические,глобоидные -по направлению линии витков: с правым
и левым направлением -по числу витков: одно- и многовитковые
-по расположению червяка относительно колеса: с нижним, верхним и боковым
Расположением
Определение делительного диаметра зубчатогоколеса.
-Основными напряжениями явл. напряжения
смятия поверхностей зубьев
Ft- окружная сила, bw- ширина зубчатого венца,
где
коэфф.
Числа зубьев,
макс.
глубина захода зубьев
,
Билет 9
1. Расчет на прочность комбинированных сварных соединений при нагружении осевой силой и изгибающим моментом.
комбинированные соединения рассчитывают на основе принципа распределения нагрузки пропорционально несущей способности отдельных швов.
Условие прочности
при растягивающей силе
При нагружении изгибающим моментом в приближенном расчете полагают, что сопротивлении комбинированного шва = суммы сопротивлении составляющих шва
т.е.
общий момент воспринимаемый комбинир.
соединением представляет собой сумму
соед. воспринимаемый фланговыми и
лобовыми швами
Соединение в нахлестку по расходу материалов превосходит соединение в стык , однако, оно не требует обработки кромок.
2
.
Бесступенчатые передачи-вариаторы.
Типы вариаторов (лобовые, конусные,
торовые). Виды скольжения.
Предназначены для бесступенчатого изменения скорости вращения используется в станкостроении , транспортерах. Основной характеристикой вариатора является диапазон
регулирования.
с промежуточном роликом
в этих передачах существует 3 вида скольжения:
1.буксовое (в случае перегрузки) 2.упругое (при контакте упругих тел изменяется форма контакта) 3.геометрическое
,
n- полюс где V1=V2
,
3. Особенности расчета передач Новикова.
Расчет сводится к определению диаметров биэквивалентных цилиндрических колес
;
Проектный расчет конических передач с круговым зубом отличается значением коэффициента Kd в формуле среднего диаметра.
kHP и kHP от твердости колес и вида передачи
4.Геометрия
и кинематика червячных передач.
По форме зуба различают в зависимости от расположения образующих делительного конуса и конуса впадин различают 3 вида зубьев : 1 пропорционально понижающийся зуб суммарное число зубьев от 20 до 100 m>2, 2 понижающийся зуб вершины делительных конусов и впадин не совпадают , впадина одинакова по всей длине зуба толщина зуба увеличивается пропорционально расстояние от центра колеса 3 равновысокие зубья z>40
Передает отношение
определяется как у конических передач
небольшие передаточные числа для
косозубой передачи до 6 применяют
нестандартные дробные передаточные
числа. Для передачи с круговым зубом
направление силы зуба и направление
вращения проблема заключается в
определении расчетного угла наклона
зубьев
Билет 10