Билет 23

Вопрос 1: Расчет на контактную усталость цилиндрических прямозубых передач. При выводе формулы расчета зубчатых колес на контактную усталость рассматривают контакт зубьев в полюсе, где происходит однопарное зацепление. Контакт двух зубьев цилиндрических зубчатых рассматривается как контакт по образующим двух цилиндров и, следовательно, является линейным. Наибольшие контактные напряжения возникают при соприкосновении зубьев в полюсе (в зоне однопарного зацепления прямозубых передач – рис. 3.9).Максимальные напряжения при линейном контакте определяются по известной формуле Герца, которая для стальных колес с коэффициентом Пуассона: μ = 0,3, будет иметь вид: где: q – расчетная нагрузка на единицу длины контактных линий (для прямозубых передач длина контактной линии равна ширина венца);Eпр – приведенный модуль упругости материалов колес; μ – коэффициент Пуассона.

Для закрытых зубчатых передач основным, выполняемым в качестве проектного, является расчет на контактную прочность; расчет на изгиб выполняется как проверочный. Открытые передачи рассчитывают на изгиб. Под действием сил нормального давления и трения зуб колеса испытывает сложное напряженное состояние, но решающее влияние на его работоспособность оказывают два фактора: контактные напряжения Gн и напряжения изгиба GF, которые действуют на зуб только во время нахождения его в зацеплении и являются, таким образом, повторно-переменными

Билет 23

Вопрос 2:

Для поддержания вращающихся частей машин - шкивов, звездочек, зубчатых колес, блоков и т.д. служат оси и валы Оси поддерживают детали, которые не передают вращающих моментов и, следовательно, при работе подвергаются только изгибу. Валы же являются звеньями механизмов, передающими вращающие моменты и поэтому испытывают не только изгиб, но и кручение. В большинстве случаев валы поддерживают вращающиеся вместе с ними детали, но обязательно вращаются вместе с сидящими на них деталями и испытывают сложную деформацию изгиба (растяжения-сжатия) и кручения. Некоторые валы (гибкие, карданные, торсионные) не поддерживают вращающиеся детали. Вал, распределяющий механическую энергию по отдельным рабочим машинам называется трансмиссионным. В отдельных случаях валы изготавливают как одно целое с цилиндрической или конической шестерней (вал-шестерня) или с червяком (вал-червяк). По форме геометрической оси валы бывают прямые ,коленчатые и гибкие Прямые валы бывают гладкие и Для уменьшения массы или для размещения внутри других деталей валы иногда делают с каналом по оси. В отличие от сплошных такие валы называют полыми. Оси бывают вращающиеся и неподвижные Вращающаяся ось устанавливается в подшипниках. Нагрузки, воспринимаемые осями и валами, передаются на корпус или станины машины через опорные устройства - подшипники. Опорная часть вала или оси называется цапфой, т.е. участки вала, лежащие на опорах Они подразделяются на шипы, шейки и пяты. Шипом называется цапфа, расположенная на конце вала или оси и передающая преимущественно радиальную нагрузку. Шейкой называется цапфа, расположенная в средней части вала или оси. Пятой называют цапфу, передающую осевую нагрузку. Шипы и шейки вала опираются на подшипники, опорной частью для пяты является подпятник. По форме цапфы могут быть цилиндрическими, шаровыми и плоскими (пяты). Кольцевое утолщение вала, составляющее с ним одно целое, называется буртиком. Переходная поверхность от одного сечения к другому, служащая для упора насаживаемых на вал деталей, называется заплечиком. Для уменьшения концентрации напряжений и повышения прочности переходы в местах изменения диаметра вала или оси делают плавными Криволинейную поверхность плавного перехода от меньшего сечения к большему называют галтелью