Билет №4

1)

Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления. Сила Fn действующая на зуб косозубого колеса направлена по нормали к профилю зуба, т.е. по линии зацепления эквивалентного прямозубого колеса и составляет угол “aw” с касательной к эллипсу.

2) Призматические шпонки рассчитывают на смятие и срез. Для упрощения расчетов принимают плечо сил, действующих на шпонку относительно осевой линии вала, равным радиусу вала. Соответственно, проверочный расчет призматической шпонки производят по следующим формулам:

На смятие:

«сигма»см=2T/(dlpK)=<[«сигма»см] (8.1)

На срез:

«тау»с=2T/(dlpb)=<[«тау»с] (8.2)

Где Т – крутящий момент, d – диаметр вала, b и lp=l-b – соответственно ширина и рабочая длина шпонки, К – справочный размер для расчета на смятие «сигма»см и [«сигма»см] – расчетное и допускаемое напряжение на смятие для шпоночного соединения, «тау»с и [«тау»с] – расчетное и допускаемое напряжение на срез для шпонки. Проверочный расчет сегментной шпонки производится так же, как и для призматической шпонки, на срез, по формуле 8.2, на смятие – по формуле

«сигма»см=2Т/(dlK)=<[сигма»см]

Билет №5

круговая сила на червячном колесе (осевая на червяке)

Fa1=Ft2=2T2/d2

круговая сила на червяке (осевая на колесе)

Fa2=Ft1=2T1/d1

Радиальная сила Fr=Ft2tga

Нормальная сила F’n=Ft2/cosa

2) При проектировании резьбовых соединений обычно рассчитываются на прочность только стержни с резьбой (т. е. болты, шпильки) а гайки рассчитываются только нестандартные. В зависимости от задания расчет болта может быть проектным или проверочным. Рассмотрим основные случаи расчета болта под действием внешних сил.

Болт нагружен осевой силой (фиг. 265, а).

При незатянутой гайке такой болт работает только на растяжение. Расчет болта на растяжение ведется по его наименьшему сечению, соответствующему внутреннему диаметру резьбы d1. Основное расчетное уравнение болта

P = ?d12 [?]p/4 кг,

где Р — внешнее усилие, растягивающее болт, в кг;

d1 — внутренний диаметр болта в см;

[?]p — допускаемое напряжение на растяжение в кг/см2.

Из этой формулы при проектном расчете определяется d1

d1 = ?(4Р / ?[?]p) см,

а при проверочном расчете определяется фактическое напряжение [?]p, которое не должно быть больше допускаемого [?]p (табл. 164),

[?]p= 4P / ?d12 ? [?]pкг/см2.

Билет №6

1) Ременная передача — это передача механической энергии при помощи гибкого элемента (ремня) за счёт сил тре-ния или сил зацепления (зубчатые ремни). Состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня (одного или нескольких). Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью.

Классификация ременных передач:

В зависимости от формы поперечного сечения ремня ременные передачи делят на:

• плоскоременные (а);

• клиноременные (с трапециевидным профилем) (б);

• круглоременные (с круглым профилем) (в);

• поликлиноременные (г);

• передачи с зубчатыми ремнями.

В современном машиностроении наибольшее применение имеют клинове и поликлинове ремни. Передачи с круг-лым ремнем имеет ограниченное применение (швейные машины, настольные станки, приборы).

В зависимости от назначения передачи и взаимного расположения осей:

• открытые с параллельными осями валов и вращением шкива в одном направлении;

• перекрестные с параллельными осями валов и вращением шкивов в противоположных направлениях;

• полу-перекрестные со скрещивающимися осями;

• угловые со скрещивающимися и пересекающимися осями валов.

Для плоскоременных передач применяют следующие типы ремней:

• Кожаные ремни - обладают хорошей тяговой способностью, хорошо переносят колебания и нагрузки, но они дороги и дефицитны.

• Прорезиненные ремни - состоят из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани соединенных собой вулкани-зированной резиной. Резина обеспечивает работу ремня, как единого целого, защищает ткань от повреждений и по-вышенного коэффициента трения, но разрушается от попадания масла, бензина и щелочей.

• Хлочато-бумажные ремни – изготавливают как цельную ткань с несколькими слоями основы, пропитанных специальным составом (битум, озакериб). Эти ремни легкие и гибкие, могут работать на шкивах малых диаметров с большими скоростями, но обладают меньшей долговечностью и тяговой способностью.

• Шерстяные ремни – ткань с многослойной шерстяной основой и хлопчато-бумажным утком, пропитанные специальным составом (сурик на олифе). Обладают значительной упругостью, менее чувствительны к температурной влажности и кислотам, но обладают низкими тяговыми способностями.

• Пленочные ремни – новый тип ремней из пластмасс на основе полиамидных смол, армированных кордом из капрона или лавсана. Обладают высокими статической прочностью и сопротивлением усталости. Применяются для передачи с высокой мощностью и быстроходностью.

• Для клиноременной передачи применяют прорезиненные ремни двух конструкций: с несущим элементом из нескольких слоев ткани или слоя шнура навитого по спирали, завулканизированных в резину, с тканевой оберткой или без нее.

2) Болт нагружен только усилием затяжки. Если при помощи болта осуществляется плотное соединение двух (или нескольких) деталей, то гайка болта должна быть затянута до отказа. В этом случае стержень болта, кроме растяжения силой затяжки Рзат работает еще и на кручение от момента Мр, где

Мр = Рзат tg(? + ?) dcp/2 ? 0,25 Рзат dcp/2

В этом случае болт должен быть рассчитан на сложное сопротивление от растяжения и кручения. Фактическое напряжение от растяжения будет

?p= 4Рзат / ?d12 кг/см2,

а от кручения

?кр = Мр / 0,2d13 кг/см2.

Тогда приведенное напряжение от суммарного действия растяжения и кручения будет равно

?пр = ?(?р2 + 3?2 ) ? 1,3*4Рзат / ?d12 ? [?]p кг/см2.

Откуда расчетное уравнение болта будет

1,3Рзат = ?d12 * [?]p/ 4 кг.

Таким образом, болты с сильно затянутыми гайками рассчитываются на растяжение по условной расчетной нагрузке, равной 1,3Рзат. Для определения Рзат необходимо знать крутящий момент в резьбе Мр ? 0,ЗМкл, где Мкл — момент на рукоятке ключа. Этот момент равен

Мкл = SL кг/см,

где S — усилие рабочего в кг. Для небольших диаметров болтов (до М16) применяются короткие ключи, которые рабочий вращает одной рукой. В этом случае можно считать S ? 30 кг. Для больших диаметров болтов ключи берутся более длинные, их вращают двумя руками; можно принимать S = 50 кг. Длина L рукоятки ключа принимается от 10 до 15 d.

Все данные брать из 5-го билета 2-го вопроса.