- •Часть I. Теория механизмов и машин
- •1 Определения и классификации
- •2 Структурная формула механизма
- •2.1 Число степеней свободы
- •2.2 Связи кинематических пар
- •2.3 Избыточные связи механизма
- •2.4 Вывод структурной формулы
- •2.5 Устранение избыточных связей
- •2.6 Двумерные модели механизма
- •3 Кинематика рычажных механизмов
- •3.1 Определение положений
- •3.1.1 Группы Ассура
- •3.1.2 Замена высших пар
- •3.2 Планы скоростей и ускорений
- •3.2.1 Группа Ассура с вращательными парами
- •3.2.2 Группа Ассура с внешней поступательной парой
- •3.3 Метод кинематических диаграмм
- •3.3.1 Построение диаграмм
- •3.3.2 Сущность производных функции положения
- •3.4 Метод векторных контуров
- •3.5 Простейшие задачи синтеза
- •3.5.1 Синтез по крайним положениям коромысла
- •3.5.2 Синтез по положениям шатуна
- •3.5.3 Синтез по заданной шатунной кривой
- •4 Кинематика кулачковых механизмов
- •4.1 Схемы и определения
- •4.2 Анализ механизма первой схемы
- •4.2.1 Кинематические диаграммы
- •4.2.2 Угол давления
- •4.3 Синтез механизма первой схемы
- •4.3.1 Начальный радиус и эксцентриситет
- •4.3.2 Построение профиля кулачка
- •5 Кинематика зубчатых механизмов
- •5.1 Цилиндрические прямозубые передачи
- •5.1.1 Среднее передаточное отношение
- •5.1.2 Мгновенное передаточное отношение
- •5.1.3 Центроиды зацепления
- •5.2 Эвольвентное зацепление
- •5.2.1 Принцип образования зацепления
- •5.2.2 Эвольвента, её свойства и уравнения
- •5.2.3 Элементы колёсного зацепления
- •5.2.4 Элементы реечного зацепления
- •5.3 Профилирование зубьев
- •5.3.1 Метод обката
- •5.3.2 Коррекция эвольвентного зацепления
- •5.3.3 Исходный производящий контур
- •5.4 Параметры колеса и зацепления
- •5.4.1 Станочное зацепление
- •5.4.2 Рабочее зацепление
- •5.4.3 Блокирующие контуры
- •5.5 Цилиндрические косозубые передачи
- •5.5.1 Образование косозубого зацепления
- •5.5.2 Изготовление зацепления
- •5.5.3 Коэффициент перекрытия косозубой передачи.
- •5.6 Конические передачи
- •5.6.1 Прямозубое эвольвентное зацепление
- •5.6.2 Изготовление зацепления
- •5.6.3 Червячное зацепление
- •5.7 Сложные зубчатые передачи
- •5.7.1 Передачи с неподвижными осями колёс
- •5.7.2 Планетарные передачи
- •5.7.3 Синтез планетарной передачи
- •5.7.4 Волновая передача
- •6 Силовой расчёт механизмов
- •6.1 Постановка задачи
- •6.2 Силы инерции
- •6.3 Методы силового расчёта
- •6.4 Пример погруппного силового расчёта
- •6.4.1 Расчёт группы 4, 5
- •6.4.2 Расчёт группы 2, 3
- •6.4.3 Расчёт начального механизма
- •6.4.4 Теорема Жуковского
- •6.4.5 Проверка силового расчёта
- •7 Динамика машин
- •7.1 Приведение сил и масс
- •7.2 Определение скорости звена приведения
- •7.2.1 Скорость из уравнения кинетической энергии
- •7.2.2 Скорость по диаграмме ф. Виттенбауэра
- •7.2.3 Дифференциальное уравнение движения машины
- •7.3 Подбор маховика
- •7.4 Уравновешивание вращающихся звеньев
- •7.5 Уравновешивание механизмов
- •Часть II. Детали машин и основы конструирования
- •8 Основы проектирования деталей машин
- •8.1 Составные части машины
- •8.2 Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин
- •9 Соединения деталей машин
- •9.1 Сварные соединения
- •9.1.1 Общая характеристика
- •9.1.2 Виды сварных соединений и типы сварных швов
- •9.1.3 Расчёт сварных швов.
- •Расчёт и конструирование стыковых сварных швов
- •Расчёт и конструирование угловых сварных швов
- •9.2 Шпоночные соединения
- •9.2.1 Общие сведения
- •9.2.2 Расчёт и конструирование
- •Соединения призматическими шпонками
- •Соединения клиновыми шпонками
- •9.3 Шлицевые (зубчатые) соединения
- •9.3.1 Общая характеристика
- •9.3.2 Расчёт и конструирование
- •9.4 Резьбовые соединения
- •9.4.1 Общие сведения
- •9.4.2 Расчёт резьбовых соединений при статических нагрузках
- •10 Механические передачи
- •10.1 Общие сведения. Характеристики передач
- •10.2 Зубчатые передачи
- •10.2.1 Общие сведения и классификация
- •10.2.2 Краткая характеристика и расчёт параметров зубчатых и червячных передач
- •Цилиндрическая прямозубая передача
- •Цилиндрическая косозубая передача.
- •Коническая зубчатая передача
- •Червячные передачи
- •10.2.3 Условия работы зуба в зацеплении. Понятие о контактных и изгибных напряжениях
- •Червячная передача
- •10.2.5 Расчёт прочности зубчатых передач
- •Расчёт на контактную прочность
- •Расчёт на прочность при изгибе
- •10.2.6 Смазка зубчатых передач
- •10.3 Ремённые и цепные передачи
- •10.3.1 Ремённые передачи Общие сведения
- •Составные части ремённой передачи
- •Механика работы и основы расчёта ремённой передачи
- •10.3.2 Цепные передачи.
- •Элементы цепной передачи (звёздочки и цепи)
- •Механика работы и основы расчёта цепной передачи
- •11 Детали и узлы, обслуживающие механические передачи
- •11.1 Валы и оси
- •11.1.1 Общие сведения и классификация
- •11.1.2 Критерии работоспособности и расчёта валов и осей
- •11.1.3 Расчёт осей и валов на статистическую прочность Расчёт осей на изгиб
- •Расчёт вала на кручение
- •Расчёт вала на совместное действие изгиба и кручения
- •11.2 Подшипники скольжения
- •11.2.1 Критерии работоспособности подшипников скольжения
- •11.2.2 Расчёт подшипников скольжения в режиме полужидкостного трения
- •11.3 Подшипники качения
- •11.3.1 Практический расчёт (подбор) подшипников качения
- •11.4 Механические муфты
- •11.4.1 Общие сведения, назначение и классификация
- •11.4.2 Краткая характеристика муфт
- •Список рекомендуемой литературы
- •Часть 1. Теория механизмов и машин
- •1 Определения и классификации 5
- •2 Структурная формула механизма 6
- •3 Кинематика рычажных механизмов 16
- •4 Кинематика кулачковых механизмов 39
- •5 Кинематика зубчатых механизмов 45
- •10 Механические передачи 134
- •11 Детали и узлы, обслуживающие механические передачи 161
10.3 Ремённые и цепные передачи
10.3.1 Ремённые передачи Общие сведения
Простейшая ремённая передача состоит из двух шкивов, соединённых гибкой связью (ремнём) – рис. 10.17.
Ремённые передачи занимают по распространению в технике второе место после зубчатых, а в сельскохозяйственных машинах – первое. Это определяется их достоинствами: хорошие амортизирующие и демпфирующие свойства; плавность и бесшумность работы; способность служить предохранительным звеном при перегрузках; простота конструкции; пониженные требования к точности изготовления и монтажа; меньшая начальная стоимость; универсальность в расположении валов; возможность бесступенчатого регулирования скорости (вариаторы).
Рис. 10.17. Схема ремённой передачи:
1 – ведущий шкив; 2 – ведомый шкив; 3 – ремень.
В зависимости от формы профиля поперечного сечения ремня различают следующие типы ремённых передач (рис. 10.18).
К недостаткам ремённых передач относятся: большие габариты; низкий КПД; малая долговечность ремня; большие эксплуатационные расходы; непостоянство передаточного отношения из-за проскальзывания ремня.
а) б)
в) г)
Рис. 10.18. Типы ремённых передач:
а – плоскоремённая (ПРП); б – клиноремённая (КРП); в – поликлиновая (ПлКРП); г – круглоремённая (КрРП)
Составные части ремённой передачи
К составным частям ремённой передачи относятся шкивы и ремни.
Шкивы. Размеры и форма шкивов стандартизированы (диаметры, ширины, размеры канавок под ремни и т. д.). Шкивы изготавливаются из чугуна, стали, лёгких сплавов, пластмасс и древесины. Наружная часть шкива называется ободом, а центральная часть – ступицей. Обод со ступицей соединяются диском или спицами. Наружная часть обода для ПРП – прямая или выпуклая для удержания ремня в средней части шкива; для остальных типов ремённых передач – имеет форму канавок под соответствующий ремень.
Ремни ПРП. Различаются два вида плоских ремней: обыкновенные и быстроходные. Обыкновенные: прорезиненные, кожаные, хлопчатобумажные и шерстяные. Выпускаются конечными рулонами со сшивкой концов. Применяются при скорости ремня до 25…30 м/с. Быстроходные: выполняются из капрона или нейлона с фрикционным покрытием из синтетических смол и кожи. Изготавливаются бесконечными литыми или конечными со сваркой концов при скорости до 50…100 м/с.
Ремни КПР. Клиновые ремни выполняются бесконечными двух конструкций – с несущим элементом из слоев ткани (кордтканевые) (рис. 10.19, а) или слоев шнура, навитого по спирали (кордшнуровые) (рис. 10.19, б). Снаружи ремни имеют тканевую обёртку.
а) б)
Рис. 10.19. Ремни КПР:
а – кордтканевый; б – кордшнуровый
Кордшнуровые ремни более гибки, обеспечивают более высокий КПД и более долговечны. Применяются в ответственных передачах, например, в автомобильных двигателях.
В зависимости от площади поперечного сечения клиновые ремни выпускаются семи сечений – О, А, Б, В, Г, Д, Е нормального, узкого и широкого (вариаторного) типа.
Ремни ПлКРП. Прорезиненные с прочным шнуровым кордом из полиэфирного волокна, расположенного в тонкой плоской части и с клиновыми выступами на рабочей стороне (рис 10.18, в). Изготавливаются трёх сечений K, L и М. Применяются для приводов, требующих повышенной вибропассивности при скорости до 50 м/с и передаточном отношении до 12.
Ремни КрРП. Ремни круглоремённых передач выпускаются прорезиненными с диаметром от 2 до 20 мм. Применяются в приводах с пространственным расположением валов или при нескольких ведомых валах. Используются в полиграфических и бытовых машинах, в станках, приборах и т. д.
