Предельные и допустимые напряжения

Предельным напряжением считают напряжение, при котором в материале возникает опасное состояние (разрушение или опасная деформация).

Для пластичных материалов предельным напряжением счита­ют предел текучести, т. к. возникающие пластические деформации не исчезают после снятия нагрузки:

.Для хрупких материалов, где пластические деформации отсут­ствуют, а разрушение возникает по хрупкому типу (шейки не обра­зуется), за предельное напряжение принимают предел прочности:

.Для пластично-хрупких материалов предельным напряжением считают напряжение, соответствующее максимальной деформации 0,2% (σо,2): курсы по наращиванию ногтей и маникюру .

.Допускаемое напряжение — максимальное напряжение, при ко­тором материал должен нормально работать.

Допускаемые напряжения получают по предельным с учетом запаса прочности:

где [σ] — допускаемое напряжение; s — коэффициент запаса прочности; [s] — допускаемый коэффициент запаса прочности.

Примечание. В квадратных скобках принято обозначать допускаемое значение величины.

Допускаемый коэффициент запаса прочности зависит от каче­ства материала, условий работы детали, назначения детали, точно­сти обработки и расчета и т. д.

Он может колебаться от 1,25 для простых деталей до 12,5 для сложных деталей, работающих при переменных нагрузках в услови­ях ударов и вибраций.

Ускорение характеризует не только изменение величины скорости, но и изменение ее направления. Очевидно, что быстрота изменения направления вектора скорости, при прочих равных условиях, зависит от степени искривленности траектории. Для количественной оценки этой искривленности вводится понятие кривизны.

Клиновые ремни предназначены для передачи вращательного движения от ведущего шкива к ведомому. Применяются ремни приводные клиновые в приводах автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, станков и специализированных установках. Ремни клиновые работают в диапазоне температур от -30 до +60. Ремни приводные клиновые в разрезе имеют форму трапеции. Рабочими поверхностями ремня являются боковые поверхности они максимально прилегают к поверхности шкива образуя большую площадь сцепления и предотвращая проскальзывания при больших нагрузках. Ремни приводные клиновые стандартизированы и отвечают требованиям ГОСТа 1284-89. В зависимости от материалов применяемых для изготовления ремни приводные клиновые разделяются на пять классов.

Угол клина сечения ремня обычно составляет 38-40° (или 22-34°, если с помощью ремня регулируется скорость передачи). Основные геометрические характеристики клиновых ремней:

b - ширина ремня по большему основанию сечения;

h - высота ремня;

bp - расчетная ширина сечения - это ширина на уровне;

а - угол клина ремня.

Конструктивно ремни приводные клиновые состоят из несущего (тягового) слоя, растяжного, слоя сжатия и обертки. В зависимости от материала тягового слоя различают кордошнуровые и кордотканевые клиновые ремни. Кордошнуровые конструкции клиновые ремни имеют в тяговом слое спиральные витки кордошнура, а в кордотканевых конструкциях ремни имеют тяговый слой состоящий из слоев кордной ткани. В среднем, срок службы кордошнурового клинового ремня в1,5-2 раза больше срока службы кордотканевых приводных ремней, причем разница тем больше, чем короче ремни, и наоборот, эта разница уменьшается для приводных клиновых ремней больших длин.

Клиновые ремни в кордотканевой конструкции имеют нижние слои кордной ткани расположены в зоне сжатия. Кордошнуровые ремни обладают большей продольной гибкостью. Они могут работать на шкивах меньших диаметров, при больших скоростях. В кордотканевых ремнях на нижних слоях ткани, находящейся в зоне сжатия, в процессе работы наблюдается появление усталостных трещин, постепенно распространяющихся на весь тяговый слой. Для изгиба жестких кордотканевых ремней требуется затрата большей энергии и соответственно имеет место большее теплообразование, способствующее разрушению ремня. Кордошнуровые клиновые ремни обладают большей продольной гибкостью. Они могут работать на шкивах меньших диаметров, но при больших скоростях.

Плоскоременные передачи применяются как простейшие, с минимальными напряжениями изгиба. Плоские ремни имеют прямоугольное сечение, применяются в машинах, которые должны быть устойчивы к вибрациям (например, высокоточные станки). Плоско­ременные передачи в настоящее время применяют сравнительно редко (они вытесняются клиноременными). Теоретически тяговая способность клинового ремня при том же усилии натяжения в 3 раза больше, чем у плоского. Однако относительная прочность клинового ремня по сравнению с плоским несколько меньше (в нем меньше слоев армирующей ткани), поэтому практически тяговая способность клинового ремня приблизительно в два раза выше, чем у плоского. Это свидетельство в пользу клиновых ремней послужило основанием для их широкого распространения, в особенности в последнее время. Клиновые ремни могут передавать вращение на несколько валов одновременно, допускают umax = 8 – 10 без натяжного ролика.

Компенсирующие муфты, допускающие небольшие осевые, радиальные и угловые смещения одного вала по отношению к другому, но не смягчающие толчков, относятся к группе жестких муфт. Компенсирующие упругие муфты смягчают толчки за счет деформации упругих элементов, передающих вращающий момент. Взаимное смещение соединяемых валов ( см. рис. 15.2) может быть следствием погрешностей монтажа агрегата. Поэтому компенсирующие муфты рекомендуют применять, в частности, для соединения валов при отсутствии общего фундамента для всей установки или при монтаже ее на раме, не обладающей высокой жесткостью. Смещение валов может быть также следствием их упругих и температурных деформаций. [1]

Компенсирующие муфты позволяют соединяемым валам надежно работать при небольших неточностях монтажа, компенсировать деформации валов под нагрузкой и температурные деформации. Для компенсации некоторого несовпадения и перекоса осей валов ( примерно до 30) применяется к у л а ч к о в о-д исков а я муфта ( рис. 40.4), допускающая также и небольшое осевое смещение. Муфта состоит из двух одинаковых полумуфт / и 3 с промежуточным диском 2, входящим своими торцовыми взаимно перпендикулярными выступами в торцовые диаметральные пазы полумуфт. [2]

омпенсирующие муфты применяются при возможном некотором относительном смещении валов ( рис. 15.1): продольном Д, поперечном г, угловом а ыя комбинированном. Рационально выбранная конструкция компенсирующей муфты в значительной мере устраняет вредное влияние несоосности осей валов, ч-ю особенно важно, если соединяются агрегаты, устанавливаемые на отдельных фундаментах или недостаточно жестких рамах. [3]

Компенсирующие муфты получили широкое распростра. [4]

Компенсирующая муфта позволяет соединить валы, оси которых установлены с погрешностью, например несо-осны или пересекаются. [5]

Компенсирующие муфты делятся на жесткие и упругие. В жестких муфтах компенсация несоосности валов достигается за счет подвижности жестких деталей муфты, а в упругих-за счет деформации упругих деталей муфты. [6]

Компенсирующие муфты возмещают влияние несоосности валов за счет подвижности деталей муфты. [7]

Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с небольшими взаимными смещениями осей, связанными с неточностями изготовления, монтажа и упругими деформациями. [8]

Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с небольшими взаимными смещениями осей, связанными с неточностями изготовления, монтажа п упругими деформациями. [9]

Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с небольшими взаимными смещениями осей, связанными с неточностями изготовления, монтажа и упругими деформациями. [10]

Компенсирующие муфты допускают смещение валов, происходящее из-за неточности монтажа или температурных деформаций. [11]

Основными критериями работоспособности валов яв­ляются прочность и жесткость. Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напря­жения. Прочность оценивают коэффициентом запаса проч­ности при расчете валов и осей на сопротивление устало­сти, а жесткость — прогибом, углами поворота или закру­чивания сечений в местах установки деталей. Практикой установлено, что разрушение валов и осей быстроходных машин в большинстве случаев носит усталостный харак­тер, поэтому основным является расчет на сопротивление усталости.

Основными расчетными силовыми факторами являются крутящие Мк и изгибающие М моменты. Влияние растяги­вающих и сжимающих сил на прочность мало и их в боль­шинстве случаев не учитывают.

Цепная передача относится к передачам зацеплением с гибкой связью. Цепные передачи применяют в станках, транспортных, сельскохозяйственных и других машинах для передачи движения между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии, когда зубчатые передачи непригодны, а ременные ненадежны. Наибольшее применение получили цепные передачи мощностью до 120 кВт при окружных скоростях до 15м/с. Она состоит из ведущей и ведомой звездочек и огибаемой их приводной цепи. К.П.Д. передачи зависит от потерь на трение в шарнирах цепи, на зубьях звездочек и на перемешивание масла при смазывании погружением - .

Рисунок 2.7.1 Цепная передача роликовой цепью а), зубчатой цепью б)

8.2 Достоинства цепных передач

1. Передача движения зацеплением, а не трением позволяет передавать большие мощности, чем с помощью ремня;

2. Практически не требуется натяжение цепи, следовательно, уменьшается нагрузка на валы и опоры;

3. Отсутствие скольжения и буксования обеспечивает постоянство среднего передаточного отношения;

4. Цепи могут устойчиво работать при меньших межосевых расстояниях и обеспечить большее передаточное отношение, чем ремённая передача;

5. Цепные передачи хорошо работают в условиях частых пусков и торможений;

6. Цепные передачи имеют высокий КПД.

8.3 Недостатки цепных передач

1. Износ цепи при недостаточной смазке и плохой защите от грязи;

2. Сложный уход за передачей;

3. Повышенная вибрация и шум;

4. По сравнению с зубчатыми передачами повышенная неравномерность движения;

5. Удлинение цепи в результате износа шарниров и сход цепи со звёздочек.