
- •1. Прочность, жёсткость и износостойкость дм.
- •3. Металлические машиностроительные материалы.
- •2. Контактные напряжения и прочность дм.
- •4. Неметаллические машиностроительные материалы.
- •5. Классификация соединений.
- •6. Конструкция заклёпочных соединений.
- •8. Узел фермы. Условия проектирования.
- •7. Расчёт заклёпочных соединений.
- •10. Расчет стыковых сварных соединений, полученных электродуговой сваркой.
- •9. Конструкция сварных соединений.
- •11. Расчет нахлесточных сварных соединений.
- •12. Расчёт тавровых сварных соединений.
- •14. Расчёт клеевых и паяных соединений.
- •13. Конструкция клеевых и паяных соединений.
- •15. Соединения прессовые (с натягом).
- •16. Расчёт зазоров и натягов в прессовом соединении.
- •17. Расчёт прессовых соединений, нагруженных осевой силой.
- •19. Расчёт прессовых соединений, нагруженных изгибающим моментом.
- •20. Дополнительные указания к расчёту прессового соединения.
- •18. Расчёт прессовых соединений, нагруженных крутящим моментом.
- •21. Конструкции резьбовых соединений. Резьба, геометрические параметры, типы резьб.
- •24. Теория винтовой пары. Условие самоторможения.
- •22. Выбор профиля резьбы.
- •25. Распределение осевой нагрузки винта по виткам резьбы и способы её выравнивания.
- •23. Основные типы крепёжных деталей.
- •26. Расчёт резьбы на прочность.
- •27. Расчёт стержня винта, нагруженного внешней растягивающей силой.
- •28. Расчёт стержня винта, нагруженного только силой затяжки.
- •29. Расчёт болтов, поставленных без зазора.
- •30. Расчёт болтов, поставленных с зазором.
- •31. Расчёт болтов с эксцентрично приложенной нагрузкой.
- •32. Условие герметичности стыков в резьбовых соединениях.
- •33. Конструкции шпоночных соединений.
- •34. Расчёт призматических шпонок.
- •36. Соединения клиновыми шпонками.
- •37. Соединения тангенциальными шпонками.
- •35. Расчёт сегментных шпонок.
- •38. Материал шпонок. Допускаемые напряжения.
- •39. Конструкции зубчатых (шлицевых) соединений.
- •40. Критерии работоспособности и расчёт зубчатых (шлицевых) соединений.
- •40. Критерии работоспособности и расчёт зубчатых (шлицевых) соединений.
- •43. Основы расчета ременных передач.
- •46. Расчёт ременных передач по допускаемым напряжениям.
- •49. Способы натяжения ремней.
- •44. Силы и силовые зависимости в ременных передачах.
- •50. Цепные передачи, общие сведения, основные характеристики.
- •45. Конструкции клиноременных передач.
- •53. Силы в цепной передаче.
- •47. Потери в ременной передаче и кпд.
- •54. Критерии работоспособности и расчёта цепных передач.
- •48. Поликлиновые и зубчатоременные передачи.
- •58. Планетарные передачи, устройство, принцип действия.
- •51. Конструкции основных элементов цепной передачи.
- •59. Волновые передачи. Устройство, принцип действия.
- •52. Звёздочки приводных цепей, материалы звёздочек и цепей.
- •55. Фрикционные передачи. Общие сведенья, принцип действия, классификация.
- •56. Основные типы фрикционных передач и вариаторов. Лобовой и торовый вариаторы.
- •1. Прочность, жёсткость и износостойкость дм.
- •57. Зубчатые передачи, классификация, материалы.
- •60. Передачи с зацеплением Новикова.
Основные критерии
работоспособности деталей машин – те
требования, без удовлетворения которых
деталь не сможет быть надёжной и
долговечной.
Основные критерии
работоспособности и расчёта деталей
машин – прочность, жёсткость,
износостойкость и др.
Прочность
– важнейший критерий работоспособности
детали, характеризует ее способность
сопротивляться действию нагрузок без
разрушения или пластических деформаций.
Непрочные детали не могут работать.
Различают
поломки деталей при статическом
нагружении и при повторно-переменном
нагружении, когда рабочие напряжения
достигают соответственно предела
прочности σв
(предела текучести σт)
и пределов выносливости σ-1,
τ-1.
Жесткость–
изменение размеров и формы детали под
нагрузкой. Упругие перемещения деталей
не должны превышать допустимых
перемещений, устанавливаемых на
основании опытов и расчетов. Например,
при больших прогибах валов в редукторе
резко ухудшается работа зубчатых колес
и подшипников. Различают собственную
жесткость детали, обусловленную
деформациями всего материала детали,
и контактную, которая связана с
деформациями только поверхностных
слоев в местах контакта.
Нормы жесткости
деталей устанавливают на основе практики
эксплуатации и расчетов. При этом чаще
встречаются случаи, когда размеры,
полученные из расчета на прочность,
оказываются недостаточными по жесткости.
Износостойкость
— способность материала оказывать
сопротивление стиранию. В результате
износа изменяются размеры деталей,
увеличиваются зазоры, возникают
дополнительные динамические нагрузки.
Большой износ может привести даже к
поломке детали. Износ деталей снижается
с повышением твердости и понижением
шероховатости трущихся поверхностей.
Для повышения износостойкости деталей
применяют смазку, термическую и
химико-термическую обработку рабочих
поверхностей, для изготовления деталей
применяют антифрикционные материалы
и т. п.
Повышение
износостойкости деталей может быть
достигнуто:
- соответствующим
выбором материала;
- повышением
твердости и чистоты трущихся поверхностей;
- обеспечением
условий для жидкостного трения, при
котором поверхности деталей разделены
тонким масляным слоем. Они непосредственно
не соприкасаются, а, следовательно, и
не изнашиваются, коэффициент трения
становится очень малым (0,005);
- соблюдением
рационального режима смазки и
предохранения поверхностей от
загрязнения.
Машиностроительные
материалы делятся на металлические и
неметаллические.
К металлическим
материалам относятся железоуглеродистые
сплавы (стали и чугуны), цветные и
антифрикционные сплавы, порошковые
материалы.
Ценность металлических
материалов обуславливается следующими
технологическими свойствами:
1.Обрабатываемость
резанием – способность металлов
подвергаться обработке и принимать
заданную форму.
2. Свариваемость
– способность сплавов образовывать
сварное соединение, свойства которого
близки к свойствам основного металла.
3. Ковкость –
способность металлов и сплавов без
разрушения изменять свою форму при
обработке давлением.
4. Прокаливаемость
– способность стали или других сплавов
воспринимать закалку на определённую
глубину (от поверхности).
5. Жидкотекучесть
– способность расплавленного металла
или сплава заполнить литейную форму.
6. Усадка при
кристаллизации – уменьшение объёма
или линейных размеров расплавленного
металла или сплава при его охлаждении
до комнатной температуры.
Металлы делят на
чёрные и цветные. К чёрным относят
железо и его сплавы – различные виды
стали и чугуна. К цветным относят тяжёлые
(медь, олово, цинк, никель, хром, кобальт)
и лёгкие (алюминий, магний, титан,
бериддий).
В технике и
производстве применяются, как правило,
не чистые металлы, а сплавы металла с
металлом, металла с неметаллом,
многокомпонентные. Физические,
механические и другие свойства чистых
металлов, доступных для технического
использования, не могут удовлетворять
требованиям. Они дороги, недостаточно
прочны, неудобны в производстве.
Контактные
напряжения образуются в месте
соприкосновения двух тел в тех случаях,
когда размеры площадки касания малы
по сравнению с размерами тел (сжатие
двух шаров, шара и плоскости, двух
цилиндров и т. п.). Если значение контактных
напряжений больше допускаемого, то на
поверхности деталей появляются вмятины,
борозды, трещины или мелкие раковины.
Подобные повреждения наблюдаются у
зубчатых, червячных, фракционных и
цепных передач, а также в подшипниках
качения.
При расчете
контактных напряжений различают два
характерных случая: первоначальный
контакт в точке (два шара, шар и плоскость
и т. п.); первоначальный контакт по линии
(два цилиндра с параллельными осями,
цилиндр и плоскость и т. п.).
На
рисунке изображен пример сжатия двух
цилиндров с параллельными осями. До
приложения удельной нагрузки q цилиндры
соприкасались по линии. Под нагрузкой
линейный контакт переходит в контакт
по узкой площадке. При этом точки
максимальных нормальных напряжений
σΗ
располагаются на продольной оси
симметрии контактной площадки. Значение
этих напряжений вычисляют по формуле
Работоспособность
ряда деталей машин (зубчатых колес,
подшипников качения и др.) определяется
контактной
прочностью,
т. е. прочностью их рабочих (контактирующих)
поверхностей.
Разрушение
этих поверхностей вызывается действием
контактных напряжений σН,
которые образуются в месте контакта
криволинейных поверхностей двух
прижатых друг к другу деталей.
При отсутствии
внешней нагрузки начальный контакт
криволинейных поверхностей происходит
в точке (контакт двух шаров и др.) или
по линии (контакт двух цилиндров и др.).
После
приложения внешней нагрузки начальный
контакт этих поверхностей переходит
в контакт по малой площадке с высокими
значениями контактных напряжений. Эти
напряжения распределяются по
эллиптическому закону. Наибольшее
значение аН
используется в качестве главного
критерия работоспособности зубчатых,
червячных и других передач, а также
1. Прочность, жёсткость и износостойкость дм.
3. Металлические машиностроительные материалы.
2. Контактные напряжения и прочность дм.
подшипников
качения.
В
случае начального контакта по линии,
характерного для работы пары зубчатых
колес и др., наибольшее значение
контактных напряжений σΗ
определяется по формуле Герца, полученной
для зоны касания двух цилиндров:
где
q=Fr/b — нормальная нагрузка на единицу
длины контактной линии; Fr — сила,
нормальная к площадке контакта; b —
рабочая длина контактной линии; рПР
— приведенный радиус кривизны,
р1
и р2 — радиусы кривизны в точках контакта
(знак минус берется для случая контакта
выпуклой поверхности радиуса p1 с
вогнутой поверхностью радиуса р2); рПР
— приведенный модуль упругости,
Е1
и Ε2 — модули упругости материалов
цилиндров; μ — коэффициент Пуассона.