
- •Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •230100 Информатика и вычислительная техника
- •23010012 Системы мультимедиа и компьютерная графика
- •Тула 2010 г.
- •1.Введение
- •2.Обзор технологий сапр
- •3.Понятия cad, сам и сае
- •3.1.Aвтоматизированное проектирование (computer – aided design – cad)
- •3.2.Автоматизированное производство (computer – aided manufacturing – сам)
- •3.3.Автоматическое конструирование (computer – aided engineering – сае)
- •4.Обзор программного обеспечения cae (Computer Aided Engineering)
- •4.1.Лидеры рынка сае
- •4.2.Аппаратные средства
- •5.История развития cae-систем
- •6.Основы прочностных расчетов
- •6.1.Этапы мкэ
- •7.Основные понятия моделирОвания деформаций
- •8.Введение в мкэ
- •9.Механические свойства материалов
- •9.1.Усталостная прочность
- •9.2.Твердость материала
- •9.3.Модуль Юнга
- •9.4.Модуль сдвига
- •9.5.Коэффициент Пуассона
- •9.6.Аускетики
- •10.Достоверность мкэ
- •11.Матрицы в cae-ситемах
- •12.Разреженные матрицы в fem-анализе
- •13.Итерационные методы
- •14. Примеры расчета механизма
- •14.1.Кинематическая схема
- •14.2.Выбор электродвигателя
- •14.3 Определение общего передаточного числа зубчатого механизма
- •14.8.Определение частот вращения, мощностей и крутящих моментов на валах
- •14.9.Расчет зубчатых колес на выносливость по напряжениям изгиба
- •14.10.Определение допускаемых напряжений
- •14.11.Определим модуль передачи
- •14.12.Геометрические параметры зубчатого зацепления
- •14.13.Выбор подшипников по номинальному минимальному диаметру вала
- •14.14.Проектный расчет валов
- •14.15.Проверочный расчет подшипников на статическую грузоподъемность
- •14.16.Проверочный расчет подшипников на динамическую грузоподъемность
- •15. Резьбовые соединения
- •15.1. Прочность крепежа
- •15.2. Стопорение резьбового соединения
- •15.2.1. Контрование
- •15.2.2. Шплинтование
- •15.2.3. Вязка (обвязка) проволокой
- •15.2.4.Установка пружинной шайбы
- •15.2.5. Установка стопорной шайбы
- •15.2.6. Приварка, пайка, расклёпывание, кернение
- •15.2.7. Нанесение на резьбу клея, лаков, краски
- •15.2.8. Использование гаек с некруглой резьбой
- •15.2.9. Использование анкерных гаек
- •15.3. Момент затяжки
- •15.4 Расчет соединений в WinMachine
- •16.Список литературы
14.15.Проверочный расчет подшипников на статическую грузоподъемность
Расчетная статическая грузоподъемность:
,
(14.32)
где g - коэффициент перегрузки, рассчитываемый по формуле:
(14.33)
Если выполняется
условие
,
то условие статической прочности
выполняется.
14.16.Проверочный расчет подшипников на динамическую грузоподъемность
Эквивалентная динамическая нагрузка:
,
(14.34)
где Кб = 1,3…1,5 – коэффициент безопасности, Кτ = 1 при t до 1000С – температурный коэффициент.
Номинальная долговечность подшипников:
,
(14.35)
где Lн = 12000 часов – ресурс подшипника (долговечность подшипника для приборов общего назначения), n5 – частота вращения тихоходного вала.
Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника:
(14.36)
Если
,
то условие прочности выполняется.
15. Резьбовые соединения
Резьбовое соединение — разъёмное соединение деталей машин при помощи винтовой или спиральной поверхности (резьбы). Это соединение наиболее распространено из-за его многочисленных достоинств. В простейшем случае для соединения необходимо закрутить две детали, имеющие резьбы с подходящими друг к другу параметрами. Для рассоединения (разъема) необходимо произвести действия в обратном порядке.
В резьбовых соединениях используется метрическая и дюймовая резьба различных профилей в зависимости от технологических задач соединения.
Характеристики резьбовых соединений:
Достоинства:
технологичность;
взаимозаменяемость;
универсальность;
надёжность;
массовость.
Недостатки:
раскручивание (самоотвинчивание) при переменных нагрузках и без применения специальных устройств (средств).
отверстия под крепёжные детали как резьбовые так и гладкие вызывают концентрацию напряжений.
для уплотнения (герметизации) соединения необходимо использовать дополнительные технические решения.
Примечание: коническая резьба обладает свойством герметичности и самостопорения.
Классификация резьбовых соединений:
резьбовое соединение при непосредственном скручивании соединяемых деталей (резьба имеется на этих деталях);
резьбовое соединение при помощи дополнительных соединительных деталей, например, болтов, шпилек, винтов, гаек и т.д (рис 15.1);
болтовое соединение;
винтовое соединение;
шпилечное соединение.
Рис 15.1. Примеры резьбовых соединений.
15.1. Прочность крепежа
Прочность болтов, крепёжных винтов и шпилек по ISO 898-1:1999 при нормальных условиях характеризуют 11 классов прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.8; 8.8; 9.8; 10.9; 12.9.
Первое число, умноженное на 100, определяет номинальное значение предела прочности на растяжение в Н/мм².
Второе число, умноженное на 10, — отношение предела текучести к номинальному пределу прочности на растяжение. Произведение этих чисел, умноженное на 10, определяет номинальный предел текучести в Н/мм².
Гайки по ISO 898-2:1992, ISO 898-6:1994 разделяются по классу прочности (d — номинальный диаметр резьбы):
4; 5; 6; 8; 9; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d и крупной резьбой;
5; 6; 8; 10; 12 — для гаек с нормальной высотой, равной или более 0,8d и мелкой резьбой;
04; 05 — для гаек с номинальной высотой от 0,5d до 0,8d.
Класс прочности для гаек с нормальной высотой указывает на наибольший класс прочности болтов, с которыми они могут создавать соединение, то есть на первую из цифр в обозначении класса прочности болта.