ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ

1. Классификация, основные характеристики и примеры конструкций с механическими передачами.

2. Материалы подшипников скольжения; расчет подшипников полужидкостного трения.

3. Фрикционные передачи. Конструкции, работа, критерии.

4. Расчет работоспособности вала на статическую прочность.

5. Расчет сил, действующих в прямозубом зубчатом и червячном зацеплениях.

6. Понятие о современных машинах, роли передаточных механизмов и путях их совершенствования.

7. Особенности работы косозубых, шевронных передач; расчет сил, действующих в зацеплении.

8. Выбор подшипников качения (на примере вала червячного редуктора). Методы расчета подшипников качения.

9. Причины и виды разрушения зубьев зубчатых передач; критерии их работоспособности и расчета.

10.Конструкции цилиндрических соединений с натягом и расчет усилия запрессовки.

11.Основные материалы зубчатых колес и термообработка зубьев (редукторы,

коробки скоростей, открытые передачи).

12.Силовой анализ резьбового соединения, расчет момента завинчивания.

13.Основы расчета цилиндрических зубчатых передач на усталостную

прочность по контактным напряжениям.

14.Конструкция, назначение и взаимодействие под нагрузкой деталей и

элементов подшипниковых узлов (по плакатам).

15.Основы расчета зубьев цилиндрического колеса на усталостную прочность

по напряжениям изгиба.

16.Конструкции, назначение и выбор типа уплотнения подшипниковых узлов.

17.Причины и виды разрушения зубьев червячных передач; критерии их работоспособности и расчета.

18.Сцепные муфты. Расчет вращающего момента в дисковой муфте.

19.Основные параметры и особенности расчета на прочность конических зубчатых передач.

20.Выбор конструкции соединения типа "вал-ступица". Расчет призматической шпонки и шлицов.

21.Кинематика червячной передачи, передаточное число; скорость скольжения в зацеплении.

22.Вариаторы. Конструкции, работа, критерии работоспособности.

23.Анализ напряженного состояния зуба зубчатого колеса при передаче нагрузки.

24.Подбор и расчет на прочность затянутых болтов.

25.Планетарные передачи. Конструкции, особенности сборки и нагружения

зубчатых колес. Основы расчета на прочность.

26.Расчет на прочность резьбового соединения, работающего на сдвиг.

27.Тепловой расчет редукторов; опасность перегрева, выбор типа смазки

28.3аклепочные соединения. Конструкции, работа, критерии работоспособности.

29.Конструкция, назначение, силовой и кинематический расчеты передачи

винт-гайка.

30.Жесткость валов.

31 .Конструкция и расчет сварного соединения стыковым швом.

32,Основы выбора и расчета клиноременных передач.

33.Понятие о предельных и допускаемых напряжениях и запасе прочности, их взаимосвязь; основы выбора расчетных значений.

34.Трение и износ в машинах. Роль и свойства смазочных материалов;конструктивные методы повышения износостойкости.

35.Основы расчета вала на усталостную прочность.

З6.Конструкции и основные стандартные параметры клиновых ремней и шкивов.

37.Конструкции, типы и маркировка подшипников качения; виды и причины разрушения, роль смазки.

38.Типы ремней и особенности конструкций плоскоременных передач; силы натяжения ветвей.

39.Конструкции и особенности работы поликлиновых и зубчатых ремней; влияние окружной скорости на натяжение ремней и величину передаваемого момента.

40.Компенсирующие муфты: классификация, конструкции компенсирующих элементов. Нагрузки от муфт.

41.Причины выхода из строя ременных передач; основы расчета долговечности ремней, пути повышения долговечности.

42.Характеристики напряженного состояния и критерии работоспособности валов.

43.0сновные типы и конструкции приводных цепей. Основы выбора и расчета цепных передач.

44.Основные типы валов и осей, их конструктивные элементы; материалы и термообработка. Критерии работоспособности.

45.Причины выхода из строя и меры повышения долговечности цепей в процессе эксплуатации цепных передач.

46.Конструкция и расчет сварного соединения, выполненного угловым швом (тавровое, угловое и др. соединения).

47.Динамика работы цепной передачи: влияние величины шага цепи на неравномерность хода, происхождение удара (с графической иллюстрацией).

48.Волновые зубчатые передачи. Конструкция, работа, характеристики, критерии работоспособности.

49.Самодействующие муфты: назначение, классификация. Конструкции и работа центробежной муфты и муфты свободного хода.

50.Перечень и характеристика главных критериев работоспособности деталей машин. Примеры их использования в качестве критериев расчета.

51.Работа резьбового соединения под действием сил, раскрывающих стык: определение расчетной нагрузки на болт.

52.Характеристика факторов, влияющих на усталостную прочность деталей машин; учет их в расчетах деталей.

53.Классификация,назначение и выбор муфт; основные конструктивные элементы и их проверочные расчеты.

54.Причины и последствия колебания валов.

55.Клеммовые соединения, назначение, конструкции, основы расчета. 56.Соединения паяные, клеевые, штифтовые. Конструкции, характеристики критерии работоспособности.

19.Основные параметры и особенности расчета на прочность конических зубчатых передач

онические зубчатые колёса применяют в передачах, оси валов которых пересекаются под некоторым межосевым углом  . Обычно  .

Рисунок 2.3.17 Коническая прямозубая передача а), передача с круговым зубом б)

Применяют во всех отраслях машиностроения, где по условиям компоновки машины необходимо передать движение между пересекающимися осями валов. Конические передачи сложнее цилиндрических, требуют периодической регулировки Передаточное числа при межосевом угле 

Для конической прямозубой передачи рекомендуется u = 2, 2,5; 3,15; 4, для передачи с круговыми зубьями возможны более высокие значения u; наибольшее значение u = 6,3.

Геометрические параметры конического зубчатого колеса

Основные геометрические размеры определяют в зависимости от модуля и числа зубьев. Высота и толщина зубьев конических колёс постепенно уменьшается по мере приближения к вершине конуса. Соответственно изменяются шаг, модуль и делительные диаметры, которых может быть бесчисленное множество. Основные геометрические размеры имеют обозначения, принятые для прямозубых конических передач Внешний диаметр 

   - максимальный модуль зубьев – внешний окружной модуль, полученный по внешнему торцу колеса. Внешнее конусное расстояние

Среднее конусное расстояние   , где b – ширина зубчатого венца колеса

- коэффициент ширины зубчатого венца относительно внешнего конусного расстояния. - углы делительных конусов Средний модуль

Средние делительные диаметры:

В соответствии с исходным контуром прямозубых конических колёс радиальный зазор c = 0,2  внешняя высота головки зуба и внешняя высота ножки зуба Внешние диаметры вершин зубьев

Угол ножки зуба Угол головки зуба   ; 

Силы в зацеплении конической передачи

Силы в зацеплении определяют по размерам в среднем сечении зуба шестерни. На шестерню конической прямозубой передачи действуют три силы : окружная  ,  радиальная  , осевая   .

Рисунок 2.3.19 Схема действия сил в зацеплении конических колес

Для колеса направление сил противоположно, при этом:

; ;

Направление окружных сил F, как и в цилиндрической передаче зависит от направления вращения колёс. Осевые силы  всегда направлены от вершин конусов, радиальные   - к осям вращения колёс. Конические передачи с круговыми зубьями получили преимущественное применение. По сравнению с коническими прямозубыми они менее чувствительны к нарушению точности взаимного расположения колёс, их изготовление проще. Недостаток передач с круговыми зубьями – изменение величины и знака осевых сил при реверсе.

Расчет на контактную прочность

Прочностной расчет конической передачи основан на допущении, что несущая способность зубьев конического колеса такая же как у эквивалентного цилиндрического. Эквивалентным колесом называется такое цилиндрическое колесо, у которого делительный диаметр и модуль равны делительному диаметру и модулю в среднем нормальном сечении реального конического колеса

Схема построения эквивалентного колеса

Межосевое расстояние эквивалентной передачи

Передаточное число эквивалентной передачи

Момент на эквивалентном колесе

Расчет конических зубчатых передач на изгиб

Формула проверочного расчёта конических прямозубых передач:

Формула проектировочного расчёта конических прямозубых передач

Условие прочности

где   - коэффициент вида конических колёс. Для прямозубых колёс  ; для колёс с круговыми зубьями   ;   и   - внешний и окружёной модули; YF – коэффициент формы зуба. Внешний окружной модуль   или   определяют расчётом на изгиб по формуле

Минимальное число зубьев шестерни z