Билет 1

1 . Основные требования к деталям и узлам машин

Работоспособность, надёжность, наработка, долговечность, технологичность, экономичность, эстетичность.

Экономичность (стоимость материала, затраты на изготовление и эксплуатацию) и надежность (способность сохранять во времени свою работоспособность). Работоспособность же определяют, как по отдельным, так и совместным показателям прочности, износостойкости, теплостойкости, жесткости, устойчивости и виброустойчивости. Значения необходимых показателей зависят от условий работы деталей (для крепежных деталей — прочность, для ходового винта — износостойкость). Однако главным показателем для большинства деталей является прочность — свойство детали сопротивляться изменению формы (разрушению) под воздействием внешних нагрузок.

Эстетичность. Совершенство и красота внешних форм деталей, узлов и машины в целом существенно влияют на отношение к ней со стороны обслуживающего персонала.

Красивый внешний вид деталям, узлам и машине придают форма и внешняя отделка конструкции (декоративная полировка, окраска, нанесение гальванических покрытий и окисных пленок и пр.).

Технологичность. Технологичными называют детали и узлы, требующие минимальных затрат средств, времени и труда в производстве, эксплуатации и ремонте.

2. Назначение и структура механического привода. Основные характеристики передач.

- по принципу передачи движения: передачи трением и передачи зацеплением; внутри каждой группы существуют передачи непосредственным контактом и передачи гибкой связью;

- по взаимному расположению валов: передачи с параллельными валами (цилиндрические, передачи с пересекающимися осями валов (конические), передачи со скрещивающимися валами (червячные, цилиндрические с винтовым зубом, гипоидные);

- по характеру передаточного числа: с постоянным передаточным числом и с бесступенчатым изменением передаточного числа (вариаторы).

Особенности каждой передачи и ее применение определяются следующими основными характеристиками, необходимые для выполнения проектного расчета любой передачи:

1) мощность на ведущем P1 и ведомом P2 валах;

2) вращающие моменты Т1 и Т2 на тех же валах: (2.1.1)

3) угловые скорости ведущего и ведомого валов.

Дополнительными характеристиками являются:

1) механический к.п.д. передачи: (2.1.2)

Для многоступенчатой передачи, состоящей из нескольких отдельных последовательно соединенных передач, общий к.п.д. (2.1.3), где , , …, – к.п.д каждой кинематической пары (зубчатой, червячной, ременной и др передач, подшипников,).

2)Окружная скорость ведущего или ведомого звена, м/с (2.1.4),где d – диаметр колеса, шкива и др., м.

3) Передаточное отношение определяется в направлении потока мощности (2.1.5)

3. Резьбовые соединения. Резьба классификация обозначение.

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 (разъёма) необходимо произвести действия в обратном порядке.

В резьбовых соединениях используется метрическая и дюймовая резьба различных профилей в зависимости от технологических задач соединения.

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.

Классификация резьб:

1) по эксплуатационному назначению – крепёжная, крепёжно-уплотняющая, ходовая (для преобразования движения), специальная (например, ниппельная);

2) по форме поверхности, несущей резьбу – цилиндрическая и коническая;

3) по форме профиля резьбы в поперечном сечении нарезки (рис. 13.2)  треугольная, трапецеидальная, упорная, прямоугольная, круглая;

4) по расположению – наружная и внутренняя;

5) по величине шага нарезки  нормальная (с крупным шагом нарезки) и мелкая (с уменьшенным шагом нарезки);

6) по направлению нарезки  правая (применяется чаще) и левая;

7) по числу заходов (по количеству параллельных гребешков движущихся вдоль одной и той же винтовой линии) – одно-, двух-, трёх-, и т.д., многозаходная;

8) по исходной метрической системе – метрическая и дюймовая.

Метрическая резьба Метрическая резьба является основным типом кре­пежной резьбы. Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150–81 и представляет собой равносторонний треуголь­ник с углом профиля α = 60°. Профиль резьбы на стержне отличается от профиля резьбы в отверстии ве­личиной притупления его вершин и впадин. Основными параметрами метрической резьбы являются: номиналь­ный диаметр – d(D) и шаг резьбы – Р, устанавливае­мые ГОСТ 8724–81. Дюймовая крепёжная резьба по внешнему виду подобна метрической. Профиль дюймовой резьбы в диаметральном сечении имеет вид равнобедренного треугольника с углом при вершине  = 55. Вместо шага для этой резьбы задаётся число витков (ниток) на один дюйм длины (1 дюйм = 25,4 мм).

Трубная цилиндрическая резьба трубная цилиндри­ческая резьба имеет профиль дюймовой резьбы, т. е. равнобедренный треугольник с углом при вершине, рав­ным 55° Номинальный размер резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (к величине условного прохода).

Применяется для соединения труб. Высокую плотность соединения дает трубная коническая резьба.

Трубная коническая резьба Параметры и размеры трубной конической резьбы определены ГОСТ 6211–81, в соответствии с которым профиль резьбы соответствует профилю дюймовой резь­бы.

Трапецеидальная резьба Трапецеидальная резьба имеет форму равнобокой трапеции с углом между боковыми сторонами, равным 30°. Это основная резьба в передаче винт-гайка. Характеризуется небольшими потерями на трение, технологична. Применяется для передачи реверсного движении под нагрузкой.

Упорная резьба Упорная резьба имеет профиль неравнобокой трапеции, одна из сторон которой наклонена к вертикали под углом 3°, т. е. рабо­чая сторона профиля, а другая – под углом 30°. Применяется в передаче винт-гайка.

Круглая резьба Круглая резьба стандартизована. Профиль круглой резьбы образован дугами, связанными между собой участками прямой линии. Угол между сторонами профиля α = 30°

Прямоугольная резьба Профиль резьбы – квадрат. Обладает пониженной прочностью. При изнашивании образуются осевые зазоры, которые трудно устранить. Не стандартизирована. Применяется в малонагруженных передачах винт-гайка.

Рис. 13.2. различные профили резьб: а – треугольный; б – трапециедальный; в – упорный; г  прямоугольный; д  круглый.

Условное изображение резьбы. ГОСТ 2.311–68 Построение винтовой поверхности на чертеже – длительный и сложный процесс, поэтому на чертежах изделий резьба изображается условно, в соответствии с ГОСТ 2.311–68. Винтовую линию заменяют двумя линиями – сплошной основной и сплошной тонкой.