- •Техническая механика
- •Раздел III. Детали машин и основы
- •Глава 1. Основы проектирования и надёжной
- •Глава 2. Соединение деталей машин. . . . . . . . . . . . . ……….176
- •Глава 3. Механические передачи движения. . . . . . 189
- •Глава 4. Валы, оси и муфты.............................................................217
- •Глава 5. Опоры осей и валов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……..225
- •Глава 6. Индивидуальные задания по основам конструирования и деталям машин. . . . . . . . . . ……………230
- •Введение
- •Раздел I. Теоретическая механика.
- •Часть 1. Статика.
- •Момент силы относительно точки
- •Центр параллельных сил.
- •Центр тяжести тел.
- •Часть II. Кинематика.
- •Часть III. Динамика. Основные понятия и аксиомы динамики. Понятие о трении
- •Содержание и задачи динамики
- •Аксиомы динамики
- •Движение материальной точки. Метод кинетостатики.
- •Свободная и несвободная точки.
- •Сила инерции
- •Работа и мощность.
- •Коэффициент полезного действия.
- •Мощность.
- •Раздел II. Основы сопротивления материалов
- •Глава 1. Предмет «Сопротивление материалов»
- •Объект курса
- •Внешние силы
- •Основные понятия и гипотезы (допущения)
- •Внутренние силы и их определение. Метод сечений
- •Эпюры внутренних усилий
- •Понятие о напряжении и напряженном состоянии
- •Понятие о деформации тела и о деформации физических точек
- •Глава 2. Растяжение, сжатие бруса
- •Напряжения и деформации при растяжении и сжатии. Закон Гука
- •Потенциальная энергия деформации
- •Анализ напряженного состояния при растяжении (сжатии)
- •Статически определимые и статически неопределимые задачи при растяжении и сжатии
- •Диаграмма растяжения
- •2.6. Диаграмма сжатия
- •2.7. Расчеты на прочность при растяжении (сжатии)
- •Примеры решения задач
- •Глава 3. Сдвиг и кручение стержней
- •3.1. Понятие о чистом сдвиге. Напряжения и деформации при сдвиге. Закон Гука
- •Практический расчет соединений работающих на сдвиг
- •Кручение бруса с круглым поперечным сечением. Напряжение в брусе круглого поперечного сечения. Условия прочности. Определение угла закручивания. Условие прочности
- •Кручение бруса прямоугольного поперечного сечения
- •Потенциальная энергия бруса при кручении
- •Кручение бруса круглого поперечного сечения за пределом упругости
- •Примеры решения задач.
- •Глава 4. Геометрические характеристики плоских сечений
- •Основные понятия
- •Статические моменты сечения
- •Моменты инерции сечения. Зависимость между моментами инерции при параллельном переносе осей
- •Зависимость между моментами инерции сечения при повороте осей. Главные оси и главные моменты инерции
- •Примеры решения задач
- •Глава 5. Изгиб
- •5.1. Основные понятия
- •5.2. Дифференциальные зависимости между и
- •Напряжения в брусе при чистом изгибе
- •5.4. Напряжения при поперечном изгибе
- •5.5 Примеры решения задач
- •Раздел III. Детали машин и основы конструирования введение
- •Глава 1. Основы проектирования и надежной эксплуатации типовых элементов машин, приборов и аппаратов
- •1.1. Общие вопросы проектирования
- •1.2. Основные критерии, определяющие работоспособность элементов конструкций
- •1.3. Технологичность деталей механизмов. Взаимозаменяемость и стандартизация. Допуски и посадки
- •Глава 2. Соединение деталей машин
- •2.1. Заклёпочные соединения
- •2.2. Сварные соединения
- •2.3. Клеевые и паяные соединения
- •2.4. Соединения с натягом
- •2.5. Резьбовые соединения
- •2.6. Клиновые и штифтовые соединения
- •2.7. Шпоночные соединения
- •2.8. Шлицевые (зубчатые) соединения
- •Глава 3. Механические передачи движения
- •3.1. Общие сведения о передачах
- •3.2. Передачи зацеплением
- •3.3. Передачи трением
- •3.4. Основные параметры зубчатых передач
- •3.5. Расчет на прочность зубьев цилиндрических передач
- •3.6. Расчет прямозубых конических колес на контактную прочность
- •3.7. Основные методы обработки зубьев зубчатых колес
- •3.8. Сложные зубчатые передачи
- •3.9. Зубчатые редукторы
- •3.10. Червячные передачи
- •Глава 4. Валы, оси и муфты
- •4.1. Назначение, конструкция и материалы валов и осей
- •4.2. Расчет валов и осей
- •4.3. Муфты
- •Глава 5. Опоры осей и валов
- •5.1. Подшипники скольжения
- •5.2. Опоры с трением качения
- •Глава 6. Индивидуальные задания по основам конструирования и деталям машин
- •6.1. Содержание и варианты индивидуального задания (контрольной работы)
- •6.2. Алгоритм расчета и конструирования элементов привода.
- •Расчет клиноременной передачи
- •Последовательность расчета.
- •Расчет зубчатых колес редуктора Выбор материалов и термической обработки зубчатых колес
- •Выбор муфты
- •Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •Конструирование корпусных деталей редуктора
- •Компоновка редуктора
- •Проверки долговечности подшипников
- •Проверка прочности шпоночных соединений
- •Уточненный расчет валов
- •Выбор посадок сопряженных деталей редуктора
- •Выбор смазочных материалов
- •Заключение
Выбор муфты
Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала под муфту и по величине расчетного вращающего момента:
Тр = КТном ≤ [Т],
где К – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации (табл. 6.25); Тном - крутящий момент на валу муфты, Н·м.
По табл. 6.26 (из ГОСТ 21425-75), согласно заданию, выбирают муфту упругую втулочно-пальцевую при условии Тр ≤ [T].
Конструктивные размеры шестерни и колеса
Форма зубчатого колеса может быть плоской или с выступающей ступицей. Шестерни конструируют в двух исполнениях: отдельно от вала (насадная шестерня) и за одно целое с валом (вал-шестерня). Вал-шестерню, рис. 6.5, выполняют в тех случаях, когда расстояние от впадины зуба до шпоночного паза меньше или равно 2,5m, то есть:
0,5df1-0,5dш - t2 ≤ 2,5m,
где t2 - глубина паза втулки.
Таблица 6.25
Нагрузка |
Типы машин |
К |
Спокойная, с пусковыми кратковременными перегрузками до 120 % от номинальной. С умеренными колебаниями в пределах до150% от номинальной |
Ленточные транспортеры, станки токарные, шлифовальные, фрезерные. Вентиляторы. Транспортеры цепные и пластинчатые, шнеки, центробежные насосы, деревообделочные станки |
1,25-1,5
1,50-1,8 |
Со значительными колебаниями, до 200 % от номинальной |
Станки с возвратно- поступательным движением, реверсивные приводы, скребковые транспортеры, элеваторы |
2,0-2,5 |
|
||
|
||
|
||
С ударами, пусковая до 300 % от номинальной |
Поршневые насосы и компрессоры, шаровые мельницы, дробилки, прессы и молоты, ножницы |
2,5-3,5 |
Таблица 6.26
|
Муфты упругие втулочно-пальцевые
|
|
|
||
|
|
||||
[Т], Н∙м |
Диаметр вала - d мм |
D, мм |
L, мм |
l,мм |
|
31,5 |
16; 18 |
90 |
81 |
40 |
|
63 |
20;22 |
100 |
104 |
50 |
|
125 |
25;28 |
120 |
125 |
60 |
|
125 |
30 |
120 |
160 |
80 |
|
250 |
32;35;38 |
140 |
165 |
80 |
|
250 |
40;42;45 |
140 |
225 |
110 |
|
500 |
40;42;45 |
170 |
225 |
110 |
|
710 |
45; 58; 50;55;56 |
190 |
226 |
110 |
|
1000 |
50;55;56 |
220 |
226 |
110 |
|
1000 |
60;63;65; 70 |
220 |
286 |
140 |
|
2000 |
63;65; 70; 71; 75 |
250 |
288 |
140 |
|
2000 |
80; 85;90 |
250 |
348 |
170 |
|
4000 |
80; 85;90;95 |
350 |
350 |
170 |
|
8000 |
100; 110; 120; 125 |
400 |
432 |
210 |
|
Зубчатые цилиндрические колеса обычно выполняют из заготовок, полученных ковкой или штамповкой с последующей механической обработкой. Шестерни и валы-шестерни изготавливают из проката, реже из поковок и штамповок. Основные параметры стальных цилиндрических зубчатых колес (рис. 6.6 а, б) определяют по эмпирическим формулам (табл. 6.27).
|
Таблица 6.27 |
Параметры зубчатых колес |
Формула |
Диаметр ступицы |
dст = 1,6 dв |
Длина ступицы (lст ≥ b) |
lст ≈ (1,2 ... 1,5)·dв. |
Толщина обода |
δ0 = (2,5 .. .4,0)·m, но не менее 8 мм |
Толщина диска |
С = 0,3b, но не менее 8 мм |
Диаметр центровой |
Dотв = 0,5(Do + dcт) |
окружности |
|
Диаметр отверстий |
Dотв ≈ (DO + dст)/4 |
На торцах зубчатого венца выполняют фаски размером f=(0,5 ... 0,7)∙m. Для прямозубых зубчатых колес фаску выполняют под углом αф = 45˚, на косозубых и шевронных колесах при твердости рабочих поверхностей Н ≤ 350 НВ - под углом αф=45˚, а при Н>350 НB αф=15 ... 20˚.
Шевронные колеса изготовляют с канавкой посредине (рис.6.6,б), у них размеры конструктивных элементов определяются из выражений:
