Билет 24

Вопрос 1: Расчет зубьев на усталость при изгибе. Расчет служит для предотвращения усталостного излома зубьев. Наибольшие напряжения изгиба возникают в зубе, когда нормальная сила приложена к вершине зуба. Независимо от того, сколько пар зубьев находится в зацеплении, для надежности расчета принимаем, что вся нагрузка Fп воспринимается только одним зубом. С точки зрения прочности зубьев на изгиб наиболее опасен момент, когда зуб входит в зацепление или выходит из него, а сила нормального давления приложена к вершине зуба. При расчетах на изгиб зуб рассматриваем как консольную балку, жестко защемленную одним концом.

Напряжение изгиба для каждого из колес прямозубой цилиндрической передачи можно определить:σ F = ω FtYF / m;где: YF - коэффициент формы зуба, зависящий только от числа зубьев и выбираемый по ГОСТ.У косозубых колес длина зуба больше, чем у прямозубых, поэтому в расчетную формулу вводится коэффициент Yβ, учитывающий наклон линии зуба. Формула для проверочного расчета косозубых колес имеет вид: σF = ωYF Yβ Ft/ mn≤ [σF],где: YF - коэффициент формы зуба; mn - нормальный модуль;[σF] – допускаемое контактное напряжение.

Вопрос 2:

Для обеспечения кинематической и силовой связи валы соединяют муфтами. Муфтой называется устройство для соединения концов валов механизмов или для соединения валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатые колеса, звездочки и т.д.). Назначение муфт - передача вращающего момента без изменения его величины и направления. В ряде случаев муфты дополнительно поглощают вибрации и толчки, предохраняют машину от аварий при перегрузках, а также используются для включения и выключения рабочего механизма машины без остановки двигателя.

Классификация муфт по принципу действия:

• постоянные муфты, осуществляющие постоянное соединение валов между собой;

• сцепные муфты, допускающие во время работы сцепление и расцепление валов при помощи системы управления;

• самоуправляемые муфты, автоматически разъединяющие валы при изменении заданного режима работы машины

По характеру работы:

• жесткие муфты, передающие вместе с вращающим моментом вибрации, толчки и удары;

• упругие муфты, амортизирующие вибрации, толчки и удары при передаче вращающего момента благодаря наличию упругих элементов: различных пружин, резиновых втулок и др. Основной характеристикой муфт является передаваемый вращающий момент

Конструкции наиболее распространенных типов муфт Нерасцепляемые жесткие и компенсирующие муфты:

муфты втулочные, продольно-свертная, фланцевой муфты ,кулачково-дисковая муфта, шарнирные муфты

Нерасцепляемые упругие муфты:

упругая со звездочкой, упругая с торообразной оболочкой, упругая втулочно-пальцевая

Билет 33

Вопрос 1: Расчет на контактную прочность зубьев червячного колеса должен обеспечивать отсутствие усталостного разрушения поверхностей зубьев и отсутствие заедания. Приближенная формула проектировочного расчета для межосевого расстояния:

Расчет зубьев червячного колеса на изгиб аналогичен расчету зубьев цилиндрических косозубых колес с учетом примерно 40%-го увеличения прочности вследствие дуговой формы зуба, незначительных динамических

нагрузок и т. д.

Вопрос 2: Вариатором или бесступенчатой передачей называется механизм для плавного (бесступенчатого) изменения на ходу угловой скорости ведомого вала при постоянной угловой скорости ведущего. Главной характеристикой вариатора является диапазон регулирования, равный отношению максимальной угловой скорости ведомого катка ω2max к минимальной угловой скорости ведомого катка ω2min:Д = ω2max / ω2min = imax / imin = Rmax / RminВ зависимости от формы тела качения вариаторы бывают лобовые, конусные, торовые и др.Лобовые вариаторы применяются (рис. 10.4) в винтовых прессах и приборах. Бесступенчатое изменение угловой скорости ведомого вала достигается передвижением малого катка, т.е. изменением радиуса R2.Вариаторы с раздвижными конусами имеют наибольшее применение в машиностроении. Промежуточным элементом в тихоходных вариаторах является клиновой ремень или специальная цепь, в быстроходных - стальное кольцо. Плавное изменение угловых скоростей ведомого вала достигается раздвижением или сближением конусных катков, т.е. изменением расчетных радиусов катков R1 и R2.Торовые вариаторы могут работать всухую и в масляной ванне, являясь одними из наиболее совершенных.В дисковых вариаторах момент передаётся за счёт трения между набором ведущих и ведомых дисков (рис.10.6). Изменение передаточного числа достигается перемещением ведущего вала относительно ведомого. При этом изменяется межосевое расстояние.