- •Балякин в.Б., Васин в.Н. Детали машин: Учебное пособие / Cамар. Гос. Аэрокосм. Ун-т. Самара, 2004. 152 с.
- •Допускаемые напряжения изгиба...................................................................26
- •Усилия в зацеплении……………………………………………………………….41
- •Расчет на контактную прочность………………………………………………....44 Расчет на изгибную прочность........................................................................46
- •Материалы и конструкция деталей червячной передачи.............................61
- •Расчет болтов, нагруженных эксцентричной нагрузкой..............................115
- •Принципы расчёта деталей машин по основным критериям работоспособности
- •Надёжность и долговечность деталей машин
- •Лекция №2 Выбор допускаемых напряжений при статических и переменных нагрузках
- •Циклы нагружения
- •Определение коэффициента запаса прочности Коэффициент запаса прочности (безопасности)
- •Передачи Основные понятия. Классификация механических передач
- •Энергетические и кинематические соотношения механических передач вращательного движения
- •Лекция №3 Зубчатые передачи
- •Классификация зубчатых передач
- •Понятие об эвольвенте
- •Основная теорема зацепления
- •Элементы геометрии эвольвентного зацепления
- •Коэффициент перекрытия. Скольжение и трение в зацеплении. Смазка зацепления
- •Контактные напряжения и контактная прочность
- •Линейный контакт
- •Точечный контакт
- •Лекция №4 Виды разрушения зубьев Поломка зубьев
- •В Рис. 4.2 Рис. 4.3 Рис. 4.4ыкрашивание поверхностей
- •Заедание
- •Износ поверхностей
- •Допускаемые контактные напряжения
- •Допускаемые напряжения изгиба
- •Лекция №5
- •Передачи цилиндрическими колесами
- •С прямыми зубьями
- •Элементы геометрического расчета
- •Нарезание зубьев со смещением (корригирование).
- •Усилия в зацеплении
- •Расчетная нагрузка
- •Лекция №6 Расчет зубчатого зацепления на контактную прочность
- •Проектировочный расчет. Для проектировочного расчета представим ширину зубчатого венца в виде
- •Расчет на изгибную прочность
- •Лекция №7 Передача цилиндрическими колесами с косыми зубьями. Элементы геометрического расчета
- •Усилия в зацеплении
- •Понятие об эквивалентных колесах и определение их размеров
- •Расчет на контактную прочность
- •Расчет на изгибную прочность
- •Лекция №8 Передачи коническими колесами
- •Элементы геометрического расчета
- •Усилия в зацеплении
- •Эквивалентные колеса и определение их параметров
- •Расчет на контактную прочность
- •Расчет на изгибную прочность зубьев конического колеса
- •Потери в зацеплении и определение кпд зубчатых передач
- •Лекция №9 Червячные передачи Общая характеристика
- •Типы червячных передач
- •Геометрические параметры червячной передачи
- •Кинематика червячных передач
- •Усилия в червячной передаче
- •К.П.Д. Червячной передачи
- •Лекция №10 Виды разрушений червячных передач
- •Материалы и конструкция деталей червячной передачи
- •Определение допускаемых напряжений
- •Цилиндрическое колесо эквивалентное червячному
- •Расчет червячной передачи на контактную прочность
- •Расчет червячной передачи по напряжениям изгиба
- •Тепловой расчет червячного редуктора
- •Лекция №11 Ременные передачи Элементы геометрии ременной передачи
- •Длина ремня определяется как сумма прямолинейных участков и дуг охвата
- •Скольжение в ременной передаче
- •Передаточное число ременной передачи
- •С Рис. 11.4 а билы в ременной передаче
- •Нагрузка на валы и опоры
- •Напряжения в ремне
- •Критерии работоспособности ременных передач
- •Лекция №12 Валы и оси
- •Критерии работоспособности осей и валов
- •Выбор расчетных схем и нагрузок
- •Р Рис. 12.4асчет осей
- •Расчет валов
- •Статическая прочность вала
- •Усталостная прочность вала
- •Порядок расчета вала
- •Лекция №13 Гидродинамическая теория трения
- •Виды трения скольжения
- •Гидродинамический эффект
- •Контактно – гидродинамическая теория смазки
- •Подшипники скольжения
- •Критерии работоспособности
- •Расчет подшипников полужидкостного трения
- •Р Рис. 13.10Рис. 13.11асчет подшипников жидкостного трения
- •Лекция №14 Подшипники качения
- •Конструкция и классификация опор качения
- •Критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •Контактные напряжения в деталях подшипников
- •Распределение нагрузки между телами качения
- •Кинематика подшипника качения
- •Лекция №15 Зависимость между грузоподъемностью и долговечностью подшипников качения
- •Подбор подшипников по динамической грузоподъемности
- •Подбор подшипников по статической грузоподъемности
- •Посадки подшипников
- •Смазка подшипников качения
- •Мероприятия по повышению долговечности подшипников
- •Лекция №16 Соединения
- •Резьбовые соединения
- •Классификация резьб
- •Геометрические параметры резьбы
- •Основные типы крепежных деталей
- •Условия самоторможения резьбы
- •Лекция №17 кпд резьбовой пары
- •Распределение нагрузки по виткам резьбы
- •Расчет резьбы на прочность
- •Лекция № 18 Ненапряженные и напряженные резьбовые соединения
- •Ненапряженное соединение
- •Р Рис. 18.2асчет затянутого болта при отсутствии внешней нагрузки
- •Расчет болтового соединения, нагруженного силами, сдвигающими деталь по стыку
- •Расчет болтов, нагруженных эксцентричной нагрузкой
- •Лекция19 Расчет напряжений резьбовых соединений, нагруженных внешней осевой силой
- •Определение податливости болтов и соединяемых деталей
- •Расчет болтов при переменных нагрузках
- •Лекция №20 Конструктивные и технологические мероприятия, повышающие прочность резьбовых соединений
- •Расчет группы болтов
- •Лекция №21 Шпоночные соединения
- •Соединение призматическими и сегментными шпонками
- •Соединение клиновыми шпонками
- •Шлицевые соединения
- •Расчет шлицевых соединений
- •Расчет зубьев на износ
- •Лекция №22 Сварные соединения
- •Виды сварки
- •Виды сварных соединений и типы сварных швов
- •Расчет на прочность нахлестного соединения
- •Допускаемые напряжения
- •Лекция №23 Заклепочные соединения
- •Расчет заклепок
- •Расчет соединяемых деталей
- •Расчет соединений при несимметричном нагружении
- •Заключение
- •Список используемых источников
- •Балякин Валерий Борисович Васин Виталий Николаевич детали машин
- •443056 Самара, пр. Масленникова, 37.
Расчет шлицевых соединений
Размеры зубьев, аналогично шпонкам, выбирают по таблицам стандартов в зависимости от диаметра вала. Боковые поверхности зубьев испытывают напряжения смятия, а в сечениях у их основания возникают напряжения среза и изгиба (рис. 21.10). Для зубьев стандартного профиля решающее значение имеют напряжения смятия, которые определяют по формуле
где k=0,70,8– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения усилий между зубьями;
z – число зубьев;
h
Рис.
21.10
- для прямобочных зубьев;
hm– для эвольвентных зубьев;
l – рабочая длина зубьев;
rср – средний радиус поверхности контакта;
- для прямобочных зубьев;
- для эвольвентных зубьев;
m– модуль соединения.
Расчет зубьев на износ
Износ боковых (рабочих) поверхностей зубьев является распространенной причиной выхода из строя шлицов, передающих крутящий момент. Изнашивание зубьев обусловлено неизбежными взаимными циклическими (от вращения) смещениями деталей соединения при действии реальной нагрузки в результате несовпадения или наклона осей, а также вследствие начального (монтажного) перекоса.
Условный расчет на износостойкость соединений с эвольвентными зубьями выполняют по форме определения допустимого угла перекоса.
Если принять, что ось шлицевого вала имеет перекос на угол по отношению к оси шлицевой втулки, то наибольшее взаимное смещение точек зубьев за один оборот составит
где l иdm – соответственно длина и средний диаметр соединения, мм;
- угол перекоса в радианах.
Скорость относительного скольжения (мм/с)
,
удельная мощность трения
,
где n – частота вращения вала (мин-1);
f – коэффициент трения;
см– среднее контактное напряжение в соединении приk=1;
,
где [P1]– допускаемая мощность трения, Н мм/(мм2с);
[P1]=0,3HRC – при граничной смазке;
[P1]= 0,5HRC – при полужидкой смазке.
Для валов диаметром 1050мм[]=10'.
Для соединений допускающих относительное проскальзывание []=40'.
Эффективными средствами повышения износостойкости являются:
1) уменьшение углов перекоса;
2) увеличение твердости контактирующих поверхностей путем азотирования, цементации, обдувки дробью;
уменьшение зазоров в шлицевом соединении, применение более плотных посадок, центрирование по вспомогательным поверхностям и затяжка соединений;
применение бочкообразных зубьев;
подача смазки в зону контакта;
снижение коэффициента трения путем покрытий (серебром, медью, кадмием, молибденом).
Лекция №22 Сварные соединения
Сварка– это технологический процесс соединения деталей, основанный на использовании сил молекулярного взаимодействия, которые проявляются в результате местного нагрева стыка до расплавления или до пластического состояния с последующим взаимным деформированием.
Затвердевающий после сварки металл, соединяющий сварные детали, называется сварным швом.
Высокая производительность сварочного процесса, часто легко поддающаяся автоматизации, и хорошее качество соединений обеспечили широкое распространение сварки в технике. Во многих случаях прочность сварного шва не лимитирует несущую способность деталей и разрушение её наступает вне соединения. Применение сварки вместо литья и клейки значительно снижает трудоемкость процесса изготовления детали, значительно экономит материал.
К недостаткам сварных конструкций относят:
появление остаточных напряжений в свариваемых элементах;
коробление;
плохое восприятие переменных и вибронагрузок;
сложность контроля качества сварки.