- •1 Загальні питання конструювання деталей машин 5
- •1 Загальні питання конструювання деталей машин
- •1.1 Критеріальні вимоги до деталей машин
- •1.2 Матеріали для виготовлення деталей машин
- •1.3 Технічні умови на виготовлення деталей машин
- •1.4 Основи попередньо проектних та перевірочних розрахунків деталей машин
- •1.5 Перспективи використання сапр для конструювання деталей сучасних технічних засобів
- •2 З’єднання деталей машин
- •2.1 Роз’ємні з’єднання Різьбові з’єднання
- •Шпонкові з’єднання
- •Шліцьові з’єднання
- •Профільні з’єднання
- •Штифтові з’єднання
- •2.2 Нероз’ємні з’єднання Зварні з’єднання
- •Заклепкові з’єднання
- •З’єднання з натягом
- •Паяні з’єднання
- •Клейові з’єднання
- •3 Механічні передачі
- •3.1 Загальні відомості
- •Основні і похідні параметри механічних передач
- •3.2 Зубчасті передачі Переваги і недоліки
- •Точність виготовлення та її вплив на якість передачі
- •Загальні підходи до проектування зубчастих передач
- •Критерії розрахунку закритих і відкритих передач
- •Проектування прямозубих циліндричних передач
- •Розрахункове навантаження
- •Сили в зачепленні
- •Вибір модуля і числа зубців.
- •Перевірочний розрахунок міцності зубів за напруженнями згину
- •Особливості розрахунку косозубих циліндричних передач Геометричні параметри
- •Багатопарність і плавність зачеплення
- •Сили в зачепленні
- •Передачі з зачепленням Новикова
- •Конічні передачі Загальні відомості та характеристики
- •Геометричні параметри
- •Сили в зачепленні прямозубої конічної передачі
- •Приведення прямозубого конічного колеса до еквівалентного прямозубого циліндричного колеса
- •Конічні передачі з непрямими зубцями:
- •Сили в зачепленні
- •Розрахунок на міцність
- •Виготовлення конічних коліс
- •Черв’ячні передачі
- •Переваги і недоліки
- •Геометричні параметри та виготовлення черв’ячних передач
- •Передачі зі зміщенням
- •Точність виготовлення
- •Кінематичні параметри черв’ячної передачі
- •Ккд черв’ячної передачі
- •Сили в зачепленні
- •Тепловий розрахунок черв’ячної передачі, охолодження, змащування
- •3.3 Механізми з гнучкими ланками Область застосування
- •Види передач
- •Основи розрахунку пасових передач
- •Напруження в пасі
- •Довговічність паса
- •Ковзання у пасовій передачі
- •Клинопасова передача
- •Ланцюгові передачі
- •Матеріали
- •Кінематика та динаміка ланцюгових передач
- •Сили в зачепленні
- •Критерії працездатності ланцюгової передачі
- •4 Вали та осі
- •4.1 Загальні відомості
- •4.2 Проектний розрахунок валів
- •4.3 Перевірочний розрахунок валів
- •5 Підшипники
- •5.1 Призначення і класифікація
- •5.2 Підшипники ковзання Загальні відомості
- •Умови роботи і види руйнування підшипників ковзання
- •Тертя і змащення підшипників ковзання
- •5.3 Підшипники кочення Загальні відомості
- •Основні причини втрати працездатності підшипників кочення:
- •Розрахунок підшипників кочення
- •Особливості розрахунку радіально-упорних підшипників
- •Література
Профільні з’єднання
У профільному з’єднанні охоплююча та охоплювана поверхні деталей мають некруглий профіль перерізу (рисунок 2.5), внаслідок чого забезпечується передача великих крутних моментів без використання додаткових деталей (наприклад, з’єднання корабельного гребного гвинта з кінцевим валом).
Упорівнянні зі шпонковими та шліцьовими з’єднаннями профільне відрізняється меншою концентрацією напружень і кращим центруванням.Недолік з’єднання полягає в складності виготовлення профільних сполучених поверхонь.
Профільне з’єднання зі складним контуром розраховується за напруженнями зминання на робочих поверхнях. Для з’єднання на квадраті (рисунок 2.5) рекомендовано приймати b=0,75d.Максимальний крутний момент визначається за формулою
(2.8)
Рекомендується приймати довжину з’єднання l= d...2d, а також для термообробленої сталі [ЗМ] = 140МПа.
Штифтові з’єднання
Штифтове з’єднання (рисунок 2.6), яке досить поширене в машинобудуванні, здійснюється за допомогою додаткової деталі –штифта.
З’єднання використовується для передачі осьового навантаження а бо крутного моменту, а також для забезпечення точного взаємного розташування деталей, що з’єднуються.
Перевагами штифтових з’єднань є простота конструкції, зручність монтажу. Донедоліківслід віднести послаблення основних деталей отворами під штифти, нетехнологічність конструкції та обмеження навантажень, що передаються.
Штифти розраховуються на зрізання та зминання. При передачі крутного моменту Т
(2.9)
(2.10)
Для виготовлення штифтів використовуються сталі 30, 35, 45, 50. Відповідно до цього приймаються [ЗМ] = 140 МПа і [ЗР] = 80 МПа.
2.2 Нероз’ємні з’єднання Зварні з’єднання
З’єднання деталей при зварюванні супроводжується місцевим нагріванням поверхонь, що з’єднуються, до розплавленого або пластичного стану. Зварюванням можна з з’єднувати як металічні, так і неметалічні деталі.
Зварне з’єднання вважається найбільш досконалим нероз’ємним з’єднанням. До його переваг належать рівноміцність щодо сполучених поверхонь, економія матеріалів і зменшення маси у порівнянні з заклепковими з’єднаннями, висока продуктивність і технологічність процесу зварювання. Недоліками з’єднання вважаються появлення температурних напружень і їх концентрація, а також жолоблення тонкостінних деталей.
Найбільш поширеними способами зварювання є електродугове, електроконтактне та газове (хімічне). Також застосовують нові способи зварювання – тертям, вибухом, ультразвуком та ін.
При електродуговому зварюванні під дією тепла електричної дуги оплавляються сполучені поверхні і їх метал разом з металом електрода , який обмазується захисним покриттям або під шаром флюсу, утворюють міцний шов. Таким способом зварюються конструкційні сталі будь-яких марок. Електродугове зварювання високолегованих сталей, а також сплавів на основі алюмінію, міді, молібдену проводиться в середовищі захисного газу – аргону або гелію. Метал практично необмеженої товщини дозволяє зварювати електрошлакове зварювання.
При газовому зварюванні розігрівання поверхонь, що з’єднуються, і прутка присаджувального матеріалу забезпечується згорянням газу (ацетилену) в струмені кисню. Таке зварювання застосовується для герметичного з’єднання деталей відносно малої товщини.
При електродуговому зварюванні залежно від взаємного розташування деталей відрізняються з’єднання встик (рисунок 2.7,а), внапустку (рисунок 2.7, б), таврові (рисунок 2.7, в) та кутові (рисунок 2.7, г). При цьому збільшення товщини деталей потребує додаткового розділування поверхонь.
При розрахунках для з’єднань встик, які навантажуються стискаючою (розтягуючою) силою Р, контролюється умова міцності
(2.11)
де S – товщина зварюваних деталей;
l – довжина зварювального шва;
–допустиме нормальне напруження зварювального шва, приймається [] для матеріалу деталей.
При розрахунках для з’єднань внапустку, навантажених силою Р, контролюється умова міцності
(2.12)
де К – катет зварювального шва,
- допустиме дотичне напруження зварювального шва, приймається 0,65[].