1 Вопрос

Любая машина или механизм состоят из сборочных единиц (узлов) и отдельных деталей.

Деталь- элементарное неразъемное изделие, изготовленное без применения сборочных операций.

Машина- это устройство, созданное человеком используя законы природы для повышения эффектив. физич. и умствен. труда. Устройство преобразов. механ. энергии-двигатель. Машина должна отличаться целесообразностью, легкостью и компактностью конструкции, экономичностью ее изготовления и эксплуатации, прочностью и долговечностью в работе, надежностью и безопасностью действия, привлекательным внешним видом и удобством пользования. 

1)Требования предъявляемые к современным машинам:

1. Повышение производительности труда 2.Повышение КПД 3.Снижение массы  и габаритов4. Снижение стоимости изготовления 5.Удобство и безопасность обслуживания и эксплуатации  

2) Требования предъявляемые к деталям машин:

1. Прочность - это свойство детали работать в течение заданно срока без разрушения или появления остаточных деформаций.  

2.Жёсткость – характеризуется изменением размеров и формы детали под нагрузкой

3.  Износостойкость – это свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определённых условиях трения  

4.Виброустойчивость - способность изделия выполнять свои функции и сохранять свои параметры в пределах значений, предъявляемых к этому изделию, в условиях воздействия вибрации в заданных режимах

5. Коррозионная стойкость - для предохранения от коррозии детали изготовляют из коррозионно-стойкой стали, цветных металлов и сплавов на их основе, биметаллов — металлических материалов, состоящих из двух слоев

6. Тепло и хладостойкость - способность веществ сохранять жесткость при повышении и понижении температуры

 7.Надёжность - это  свойство объекта сохранять во времени способность к выполнению заданных функций

8. Технологичность - изготовление изделия при минимальных затратах труда, времени и средств при полном соответствии своему назначению.

2 вопрос

Механическая передача – механизм, превращающий кинематические (n) и энергетические параметры (P) двигателя в необходимые параметры движения рабочих органов машин и предназначенный для согласования режима работы двигателя с режимом работы исполнительных органов. 

Типы механических передач:

зубчатые передачи ( цилиндрические, конические),

винтовые (винтовые, червячные, гипоидные),

с гибкими элементами (ременные, цепные),

фрикционные (за счет трения, применяются при плохих условиях работы).  

По способу передачи движения:

движение с вала на вал передается за счет сил трения (фрикционные, ременные, червячные)

движение передается зацеплением (зубчатые, цепные, винтовые, с зубчатыми ремнями, червячные).

Основные и производные параметры механические передач.

 Независимо от типа и конструкции в любой механической передаче можно выделить два вала, называемые в направлении передачи мощности входным (ведущим) и исходным (ведомым)

 Основные параметры – параметры входного и выходного вала – мощность P (кВт) и частота вращения  n (мин-1).

 Производные параметры: передаточное число,  КПД, угловая скорость вращения вала,  рад/с       , при известной мощности  и частоте вращения на валу можно определить крутящий момент, Нм.   

КПД и передаточное отношение последов. передач:

Передаточным отношением называется отношение угловых скоростей или частот вращения ведущего и ведомого звенье.

Если одной парой зубчатых колёс нельзя обеспечить требуемое передаточное число, то применяют ряд последовательно соединённых одноступенчатых передач, так называемую многоступенчатую передачу. 

u0=u1u2u3… , где u1, u2, …, un – передаточные числа каждой ступени. ИЛИ u0=(n1/n2)*(n2/n3)*(n3/n4)=n1/nm+1.

Общий КПД многоступенчатой передачи: η0= η1 η2 η3 ηn,где η1, η2, …, ηn – КПД каждой кинематической пары. η1=P2/P1. η0=(P2/P1)*(P3/P2)*(P4/P3)=P

3 Вопрос

Основные достоинства зубчатых передач по сравнению с другими передачами:

- технологичность, постоянство передаточного числа;

- высокая нагрузочная способность;

- высокий КПД (до 0,97-0,99 для одной пары колес);

- малые габаритные размеры по сравнению с другими видами передач при равных условиях;

- большая надежность в работе, простота обслуживания;

- сравнительно малые нагрузки на валы и опоры.

 

К недостаткам зубчатых передач следует отнести:

- невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;

- высокие требования к точности изготовления и монтажа;

- шум при больших скоростях; плохие амортизирующие свойства;

- громоздкость при больших расстояниях между осями ведущего и ве­домого валов;

- потребность в специальном оборудовании и инструменте для нареза­ния зубьев;

- зубчатая передача не предохраняет машину от возможных опасных перегрузок.

 

Зубчатые передачи и колеса классифицируют по следующим признакам:

по взаимному расположению осей колес — с параллельными осями (цилиндрические, см. рис. 1, а—д), с пересекающимися осями (ко­нические, см. рис. 1, ж—и), со скрещивающимися осями (винто­вые, см. рис. 1, е, к);

по расположению зубьев относительно образующих колес — прямо­зубые, косозубые, шевронные и с криволинейным зубом;

по конструктивному оформлению — открытые и закрытые;

по окружной скорости — тихоходные (до 3 м/с), для средних скоро­стей (3—15 м/с), быстроходные (св. 15 м/с);

по числу ступеней — одно- и многоступенчатые;

по расположению зубьев в передаче и колесах — внешнее, внутреннее и реечное зацепление ;

по форме профиля зуба — с эвольвентными, круговыми;

по точности зацепления. Стандартом предусмотрено 12 степеней точности. Практически передачи общего машиностроения изготов­ляют от шестой до десятой степени точности. Передачи, изготовлен­ные по шестой степени точности, используют для наиболее ответственных случаев.

Г еометрические параметры

Модуль — расчетная величина, равная отношению окружного шага зубьев рt по делительной окружности к числу п:

Шаг зацепления — расстояние между двумя одноименными профи­лями соседних зубьев по делительной окружности. Шаги сцепляющих зубьев должны быть равны. Делительная окружность делит зуб на две части: головку и ножку. Геометрия цилиндрических колес определяется несколькими кон­центрическими окружностями. Начальные окружности — это сопряженные окружности двух сцеп­ляющихся колес. Их радиусы равны О1П и П02. Начальные окружности относятся только к зацеплению пары колес. При изменении межосево­го расстояния О1О2 диаметры начальных окружностей также меняются. Делительная окружность принадлежит каждому отдельно взятому колесу. Делительная окружность является начальной при зубонарезании, при зацеплении колеса с производящей рейкой. У большинства зубчатых передач делительные окружности совпадают с начальными: Основные параметры зубчатого колеса могут быть выражены через модуль т.

Диаметр делительной окружности d = mz, где z — число зубьев. Диаметр окружности выступов da = d + 2ha = m(z + 2).

Диаметр окружности впадин df = d – 2hf = m(z – 2,5).

Высота головки зуба ha = т.

Высота ножки зуба hf = 1,25т. Для обеспечения взаимозаменяемости модули зубьев цилиндриче­ских колес стандартизированы. При передаче движения зубья колес сцепляются на линии А1А2 (ли­ния зацепления). Линия зацепления образует с касательной, проведен­ной в точке касания //(полюс зацепления), угол зацепления α; для ци­линдрических колес α = 20°. Линия А1А2 — общая нормаль к поверхностям зубьев в точке каса­ния. Практически зацепление происходит между точками пересечения линии зацепления с окружностями вершин колес S1S2.

Основным геометрическим параметром цилиндрической передачи является межосевое расстояние Межосевые расстояния и передаточные числа цилиндрических зубчатых колес стандартизованы. Непрерывность работы передачи обеспечена, если последующая пара зубьев входит в зацепление до выхода предыдущей (перекрытие).

Кинематические параметры:

v1=v2-мгновенные скорости равны,

v2=пи*d1*n1/(60*1000) –мгновенная скорость колеса на делительном диаметре.

Передаточное отношение: u=n1/n1=w1/w2=T2/(T1*кпд)=d2/d1=z2/z1. W1=2v1/d1,

w2=2v2/d2-окружные скорости колес.