4. Прессовое соединение

Упрощенное определение усилия (Q) запрессовки (прочности прессового соединения) по принимаемым давлению (р) между сопряженными поверхностями и коэффициенту трения (f).

Q = p*f*S [H],

где S – площадь сопряжения.

Пример 1. Пусть: р = 10 МПа, f = 0,2, геометрические параметры: диаметр d = 40 мм, длина втулки l = 50 мм.

Q = p*f*l**d = 10*10⁶*0,2*50*10^-3*3.14*40*10^-3 = 12560 Н.

Пример 2. Определить значение момента, который может передать прессовое соединение по данным предыдущего примера

М = 0,5**р*f*l*d² = 0,5*3,14*10*10⁶*0,2*50*10^-3*1600*10^-6 = 251,2 Нм

5. Сварные соединения

1. Стыковое соединение листовых материалов ( нормальные напряжения _Р).

Рис.4

Расчетная формула _Р = Q/l  [_P]. Здесь  и l – соответственно толщина листов и длина сварного шва.

Пример. Пусть: Q = 10⁴ Н,  = 4 мм, l = 50 мм.

_Р = Q/l = 10⁴/4*50*10^-6 = 50 МПа

2. Соединение листов в нахлестку лобовым (катетным) швом. Касательные напряжения .

Рис.5

к – катет треугольного в сечении шва,

l – длина шва.

При небольших толщинах листов (1…..6 мм) величина катета, как правило, равна толщине листа.

Расчетная формула  = 1,4*Q/к*l  [].

При проектировании сварного соединения нужно иметь в виду, что при одинаковых геометрических параметрах сварного узла напряжения в катетном (лобовом) шве получаются на 40% больше, чем при стыковом соединении.

Пример. Такие же листы, как в предыдущем примере, соединяются в нахлестку. При толщине листа  = 4 мм к = . Напряжение  в сварном шве

 = 1,4*Q/к*l = 1,4*10⁴/ 4*50*10^-6 = 70 МПа

Различие напряжений составит 20 МПа, т.е. 40%.

6. Зубчатые передачи

6.1 Выбор материалов, термообработки. Действие напряжений.

1) Почему шестерню зубчатой передачи следует делать с большей твердостью, чем колесо?

Ответ - Шестерня имеет большее число циклов нагружения из-за меньшего числа зубьев.

2) Почему зубчатые колеса при консольном расположении хотя бы одного из зацепляющихся зубчатых колес рекомендуется делать уже, чем в случае их симметричного расположения между опорами?

Ответ - В таком случае уменьшается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба.

3) Почему цилиндрические зубчатые колеса из закаливаемых материалов делают более узкими, чем колеса из более мягких материалов, при одинаковых диаметрах?

Ответ - Колеса из закаливаемых материалов более чувствительны к неравномерности распределения нагрузки.

4) Из представленного ряда предложений по материалам и термообработке выбрать наиболее применимые для несимметричной ступени редуктора :

1) 40X,45, закалка 2) 20,20X, закалка 3) 20,20X, цементация 4) 40X,45, нормализация, улучшение – Правильный ответ (зубья приработаются). 5) 40X,45, цементация, закалка

5) Из каких материалов изготовляют червячные колеса высокоскоростных передач?

1) латунь 2) баббит 3) Бр. ОФ10-1 – Правильный ответ 4) чугун 5) Бр. АЖ9-4

6) Из ряда сплавов укажите материалы с пониженными противозадирными свойствами.

1) чугун 2) латунь 3) Бр. АЖ9-4 – Правильный ответ 4) Бр. ОНФ 5) Бр. ОФ10-1

7) Какими напряжениями учитывается интенсивность износа зубьев зубчатых передач?

Ответ – контактными напряжениями. Обозначение – [_H].

8) Какой коэффициент учитывает особенности геометрии зубьев косозубых и червячных передач при прочностных расчетах зубчатых передач ?

Ответ – коэффициент формы зуба. Обозначение – Y_F.

9) Определите связь критериев работоспособности зубчатых передач с видами напряжений.

1) износ и прочность - с контактными напряжениями – Правильный ответ. 2) усталостная прочность - с напряжениями среза 3) излом - с контактными напряжениями 4) контактная прочность - с напряжениями изгиба вершин

микронеровностей 5) износ - с напряжениями среза микронеровностей