Дулевич А.Ф. Сурус А.И. Методичка для заочников, Детали машин

Вопросы для самопроверки. 1. Каковы условия работоспособности фрикционных передач и вариаторов? 2. Каким образом создается сила прижатия катков друг к другу? 3. Каковы достоинства и недостатки фрикционных передач? 4. Почему в реальных условиях во фрикционных передачах непостоянное передаточное число? 5. Какие требования применяются к материалам катков и из какого материала они изготавливаются? 6. Что такое вариаторы, их назначение, преимущества, недостатки и область применения? 7. Какие виды фрикционных вариаторов бывают? 8. Как определяется передаточное число и диапазон варьирования в вариаторах? 9. Какие потери имеются во фрикционных передачах и вариаторах и чему равен их КПД? 10. Как проводится расчет фрикционных передач и вариаторов?

Тема 7. При рассмотрении данной темы необходимо разобраться в преимуществах и недостатках каждого вида передач и областях их использования. Нужно ясно представлять зависимость между силами предварительного натяжения, центробежной и окружной, коэффициентом трения и углом обхвата меньшего шкива, а также зависимость между силами натяжения ремня при работе передачи, предварительным натяжением ремня и окружной силой. Разобраться в сущности и цели построения кривых скольжения. Обратить внимание, каким образом осуществляется предварительное натяжение ремня и место установки натяжного ролика в ременной передаче с натяжным роликом.

Вопросы для самопроверки. 1.Какие различают виды ремней по форме их поперечного сечения? 2. Каковы преимущества и недостатки каждого вида ремня? Область их применения. 3. Каковы причины увеличения тяговой способности клиноременной передачи по сравнению с плоскоременной? 4. Почему в ременных передачах, за исключением зубчатоременной, непостоянное передаточное число и как оно определяется? 5. Какие силы натяжения ветвей ремня и как они определяются? 6. Как определяют силу давления на вал со стороны шкива, а также силу между ремнем и натяжным роликом? 7. Как определяют груз натяжного ролика? 8. От чего зависит коэффициент трения между ремнем и шкивом? 9. Какие напряжения возникают в ремне и где участок максимального напряжения? 10. В чем отличие зубчатоременной передачи от других видов ременных передач? 11. Какие потери мощности имеют место в ременной передаче и чему равен ее КПД? 12. Как рассчитываются плоские и

13

клиновые ремни по их тяговой способности? 13. Как проверяются ремни на долговечность? 14. Из каких материалов изготавливаются шкивы и какова конструкция для плоскоременных, клиноременных и зубчатых ремней? 15. Какие различают виды ременных вариаторов, как они устроены и где их применяют?

Тема 8. Необходимо ознакомиться с видами цепных передач, их достоинствами и недостатками. Выяснить причины возникновения ударных и динамических нагрузок в цепных передачах, а также особенность проектных и проверочных расчетов цепных передач различного вида.

Вопросы для самопроверки. 1. Каковы достоинства и недостатки цепной передачи? 2. Какие различают виды приводных цепей, их достоинства и область применения? 3. Существует ли зависимость выбора шага цепи от скорости и передаваемой мощности? 4. За счет чего тяговая способность и долговечность зубчатой цепи больше роликовой? 5. Какие потери имеют место в цепной передаче и чему равен ее КПД? 6. Как осуществляется смазка цепных передач? 7. Из какого материала изготавливаются звездочки и приводные цепи? 8. Как производится проектный и проверочный расчеты цепных передач? 9. Чему равна сила действия звездочки цепной передачи на вал?

Тема 9. Необходимо усвоить область применения передачи винт-гайка, какие виды резьб применяются и в каких случаях. Выбор материалов гаек и винтов, конструктивные особенности передачи трением и качением, а также расчет винтов и гаек.

Вопросы для самопроверки. 1. Где применяют передачу винтгайка? Каковы ее достоинства и недостатки? 2. Как устроены винты и гайки передачи? Из каких материалов их изготавливают? 3. Как определяется КПД передачи винт-гайка? 4. Как определяется момент, необходимый для вращения винта или гайки? 5. Как рассчитывают параметры передачи винт-гайка? 6. Что является основной причиной выхода из строя винтов и гаек передачи? 7. Как определяют основные размеры гайки? 8. Чем отличаются передачи винт-гайка трения качения от трения скольжения?

Тема 10. Необходимо запомнить название элементов, конструкцию и материалы валов и осей, их разновидности и область применения, а также методику выполнения проектного и проверочного расчетов.

Вопросы для самопроверки. 1. Что такое вал и ось и какая

14

между ними разница? 2. Классификация валов и осей. 3. Что называют цапфой, шейкой, пятой? 4. Для чего на валах выполняются буртики, фаски, галтели, проточки, шпоночные канавки? 5. Из каких материалов изготавливают валы и оси? 6. В чем заключается проектный (предварительный) расчет вала? 7. В каких случаях и как производятся проверочные расчеты валов на усталость, статическую прочность, жесткость и на критическую угловую скорость? 8. В чем особенность проектного и проверочного расчета осей?

Тема 11. Необходимо ознакомиться с конструктивными особенностями и областью применения подшипников скольжения. Изучить материалы вкладышей подшипников скольжения, особенность расчета подшипников скольжения при жидкостном, полужидкостном, полусухом и граничном трении.

Вопросы для самопроверки. 1. В каких областях машиностроения применяют подшипники скольжения? Их преимущества и недостатки. 2. Почему подшипники скольжения могут использоваться при высоких скоростях, динамических и ударных нагрузках? 3. Какова конструктивная особенность узла подшипника скольжения и чем они отличаются между собой? 5. Почему при жидкостном трении режим работы самый благоприятный? 6. Какие различают типы подшипников в зависимости от направления воспринимаемой нагрузки? 7. Какова особенность конструкции подшипников с самовосстанавливающимися вкладышами? 8. Какие требования предъявляются к материалам вкладышей? 9. Какие смазочные материалы применяют в подшипниках скольжения? 10. Что такое вязкость и маслянистость масла? 11. В каких случаях в подшипниках скольжения применяют жидкую, консистентную и твердую смазки? 12. Как рассчитываются подшипники скольжения, работающие в условиях полужидкостного, полусухого и жидкостного трения? 13. В каких случаях и как производится тепловой расчет подшипников скольжения?

Тема 12. Необходимо ознакомиться с классификацией, конструкцией и областью применения подшипников качения. Усвоить следующие вопросы: материалы деталей подшипников качения, их смазка, монтаж и регулировка; расчет подшипников качения на долговечность, статическую и динамическую грузоподъемность.

15

Вопросы для самопроверки. 1. Из каких деталей состоят подшипники качения? 2. Какие требования предъявляются к кольцам подшипников, телам качения и сепараторам? Из каких материалов они изготавливаются? 3. Каковы достоинства и недостатки подшипников скольжения и область их применения? 4. Какие различают виды подшипников качения по форме тел качения и по направлению воспринимаемой ими нагрузки? 5. Какие есть и что собой представляют серии подшипников качения? 6. Каковы достоинства и недостатки шариковых подшипников по сравнению с роликовыми подшипниками и область их применения? 7. Каковы особенности конструкции и работы игольчатых подшипников и где они применяются? 8. Какие применяются и от чего зависят посадки колец подшипников качения в корпус и на вал? 9. Зачем и каким образом фиксируется на валах и в корпусах подшипники качения? 10. Для чего применяют смазку в подшипниках качения. Каким образом осуществляется смазка подшипников, когда и какой смазочный материал для этого используется? 11. Зачем и от чего зависит выбор уплотняющих устройств в подшипниках качения? 12. В каких случаях и как рассчитывают подшипники качения на долговечность, статическую и динамическую грузоподъемность?

Тема 13. Необходимо ознакомиться с классификацией и основными типами муфт, их конструкцией и областями применения; научиться подбирать муфты по стандартам и производить их проверочные расчеты.

Вопросы для самопроверки. 1. Каково назначение муфт и какие функции она может выполнять кроме соединения концов валов? 2. Какие различают группы муфт по назначению и по принципу действия? 3. Как устроены втулочная и фланцевая муфты, где они применяются и как производятся их проверочные расчеты на прочность? 4. Как устроены зубчатая и кулачковая муфты, где они применяются и как производятся проверочные расчеты? 5. Как устроена упругая втулочно-пальцевая муфта, где она применяется и как производится проверочный расчет? Какие еще знаете упругие муфты, как они устроены и где применяются? 6. Какие различают группы сцепных муфт и область их применения? 7. Как устроены сцепные управляемые зубчатые и кулачковые муфты? Где они применяются и как рассчитываются? 8. Почему из сцепных управляемых муфт преимущественное применение имеют фрикционные? 9. Какие виды фрикционных муфт? Как они

16

устроены и рассчитываются? 10. Какие различают группы самоуправляемых муфт? Как устроены, где применяются и как рассчитываются предохранительные и обгонные муфты?

Тема 14. Необходимо ознакомиться с видами резьб, областью их применения, достоинствами и недостатками, а также расчетом резьбы на прочность; конструкциями болтов, винтов, шпилек, гаек, шайб и гаечных замков, с какого материала они изготавливаются. Изучить методики расчета болтовых соединений при различных схемах нагружения. Разобраться, в чем отличие расчетов при статических и переменных нагрузках, а также групп болтов.

Вопросы для самопроверки. 1. Какие различают виды резьб по назначению, по профилю, по числу заходов, по направлению витков? 2. Что такое условие самоторможения винтовой пары? Почему в качестве крепежной преимущественно применяется метрическая резьба? 3. Когда и как рассчитывается резьба на прочность? 4. Какие болты, винты, шпильки, шайбы и гаечные замки различают по конструкции и какой материал применяется для их изготовления? 5. Зачем и какие устройства применяются для разгрузки болта от действия поперечной силы? 6. Когда применяются шпильки и винты вместо болтов? 7. Как рассчитывают винты, болты и шпильки при действии на них статических нагрузок в следующих случаях: 1) болт (винт, шпилька) нагружен только осевой растягивающей силой; 2) болт нагружен осевой силой и крутящим моментом, вызванный затяжкой; 3) предварительно затянутый болт дополнительно нагружен внешней осевой растягивающей силой, раскрывающей стык детали; 4) болт, установленный в отверстие с зазором или без него, нагружен поперечной силой; 5) предварительно затянутый болт с эксцентричной головкой дополнительно нагружен внешней эксцентричной силой? 8. Как рассчитывают болт, винт и шпильку при действии на них переменных нагрузок или высоких температур? 9. Какова методика расчета групп болтов? 10. Как рассчитывают болты клеммовых соединений? 11. Как определяют допускаемые напряжения для болтов, винтов и шпилек при расчете их на прочность? 12. Какими способами достигается увеличение сопротивления усталости болтов, винтов, шпилек и гаек?

Тема 15. При изучении этого раздела необходимо ознакомиться с разъемными и неразъемными соединениями и областью их использования. Обратить внимание на виды сварных

17

соединений, сварных швов, области их применения и особенности расчета при различных схемах нагружения; преимущества и недостатки сварных конструкций по сравнению с клепанными и литыми. Разобраться в особенностях видов сварки: ручная дуговая, автоматическая дуговая под слоем флюса, контактная, электрошлаковая, сварка трением, газовая сварка, сварка взрывом. Ознакомиться с технологиями пайки и склеивания, а также особенностями расчета этих соединений.

Вопросы для самопроверки. 1. В чем сущность разъемных и неразъемных соединений, область их применения? 2. Преимущества сварных конструкций по сравнению с клепанными, литыми и кованными? 3. Каковы основные виды сварки в машиностроении и в чем их сущность? 4. Что называется сварным швом? Какие типы сварных швов? 5. Почему в сварном шве возникают внутренние напряжения? Каким образом уменьшить их влияние? 6. Как рассчитываются стыковые и как угловые сварные швы? 7. Как рассчитывается сварной шов, подверженный следующим нагрузкам: 1) растяжению; 2) изгибающему моменту; 3) совместному действию растяжения и изгиба; 4) крутящему моменту? 8. Как рассчитываются сварные швы при переменных нагрузках? 9. Где применяют паяные соединения? 10. Какие виды припоев и какова их роль при пайке? 11. Зачем и как ведется подготовка поверхностей деталей к пайке? 12. Как рассчитываются на прочность паяные соединения? 13. Где применяются клеевые соединения? 14. Зачем и как ведется подготовка поверхностей деталей к склеиванию? 15. Каковы клеевые составы и их применение для клейки различных материалов? 16. Какова прочность клеевых соединений и как ведется расчет на сдвиг и на отрыв?

Тема 16. При изучении этой темы необходимо ознакомиться с конструкцией заклепок, их разновидностями, из какого материала они изготавливаются, типами заклепочных швов, областью их применения и расчетом прочного и прочноплотного заклепочного соединения.

Вопросы для самопроверки. 1.Какие различают заклепки по назначению и форме головки? Из какого материала их изготавливают? 2. Какие заклепочные швы различают по назначению и конструкции? 3. По какому диаметру производят расчет заклепок на прочность? 4. Какая существует зависимость

18

между диаметром заклепки и толщиной листа? 5. Как рассчитывают прочные и прочноплотные заклепочные соединения? 6. Как выбираются допускаемые напряжения при постоянной и переменной нагрузках?

Тема 17. При изучении этой темы необходимо обратить внимание на способы осуществления соединения с натягом и областью их применения. Ознакомиться с расчетом соединения с натягом при различных видах нагружения.

Вопросы для самопроверки. 1. В каких случаях используется соединение с натягом? 2. Каким образом осуществляется соединение с натягом цилиндрических поверхностей? 3. Как рассчитываются цилиндрические соединения с натягом при следующих нагружениях: 1) осевой силой; 2) крутящим моментом; 3) совместно осевой силой и крутящим моментом? 4. В чем заключается сущность расчета соединения с натягом.

Тема 18. При изучении этой темы необходимо разобраться в конструкциях шпонок, шлицевых и профильных соединений, с областью их применения, методикой подбора шпонок и шлицевых соединений, в способах центрирования соединений и их расчетах.

Вопросы для самопроверки. 1. Для чего служат шпонки? 2. Где применяют различные виды шпонок? 3. С какого материала изготавливаются шпонки и как определяют их параметры? 4. Как производится расчет призматических, сегментных и клиновых врезных шпонок? 5. Какие различают шлицевые (зубчатые) соединения, их преимущества, недостатки и область применения? 6. Зачем и какие существуют способы центрирования шлицевого соединения? 7. Какие различают виды профильных соединений и когда они применяются?

Тема 19. При изучении этой темы необходимо разобраться в конструкции различных типов редукторов, их назначении и области применения; ознакомиться с видами смазки, как зацепления, так и подшипников. Ознакомиться с конструктивными особенностями мультипликаторов и коробок переменных передач.

Вопросы для самопроверки. 1. Что такое редуктор и чем он отличается от мультипликатора? 2. Зачем применяются многоступенчатые редукторы? 3. Какова структура моторредукторов и область их применения? 4. В каких случаях применяют литые или сварные корпуса редукторов? 5. Какие бывают крышки подшипников в редукторах и область их

19

применения? 6. Особенность конструирования конических, червячных, планетарных, соосных цилиндрических редукторов. 7. В каких случаях, зачем и каким образом регулируется радиальный зазор в зацеплении и в подшипниках качения в конических и червячных редукторах? 8. Каким образом смазываются зубчатое зацепление и подшипники в редукторах?

Тема 20. Необходимо усвоить назначение пружин, их классификацию по виду нагружения и по форме, область применения винтовых цилиндрических и тарельчатых пружин, изучить материалы и расчет цилиндрических пружин на растяжение, сжатие и кручение. Ознакомиться с конструкциями и назначением рессор, их областью применения.

Вопросы для самопроверки. 1. Для чего служат пружины? 2. Какие различают виды пружин по конструкции и воспринимаемой нагрузке? 3. Из каких материалов изготавливаются пружины? 4. Как рассчитываются винтовые цилиндрические пружины на растяжение, сжатие и кручение?

Тема 21. Необходимо разобраться в конструктивных особенностях приводов, их назначении и требованиях, предъявляемых к ним, а также в конструкциях станин плит и коробок.

Вопросы для самопроверки. 1. Какие требования предъявляются к приводам? 2. Назначение приводов. 3. От чего зависит последовательность расположения передач в приводе? 4. Почему цепная передача располагается на тихоходной ступени привода? 5. Почему на быстроходной ступени размещают ременную или червячную передачи? 6. Зачем передачи в приводе устанавливаются на рамах? 7. Когда применяется литая и когда сварная рамы привода? 8. Какие требования предъявляются к рамам привода? 9. Для чего служат станины, плиты коробки? Какие основные требования к ним предъявляются? 10. Как устроены основные типы станин, плит и коробок и как определяют их размеры?

Тема 22. Необходимо ознакомиться с видами смазочных материалов и областью их применения. Изучить способы смазки, типы и конструкции смазочных устройств, устройства для контроля, подачи, очистки и охлаждения смазки.

Вопросы для самопроверки. 1. Каким образом смазка уменьшает износ трущихся поверхностей? 2. Где применяют

20

жидкую, консистентную и твердую смазки? 3. Почему жидкая смазка должна обладать определенной вязкостью и маслянистостью? 4. В каких случаях используется смазка: индивидуальная, централизованная, периодическая, постоянная, без принудительной подачи или под давлением? 5. Какие применяют масленки для жидкой и консистентной смазки? 6. Какие смазочные устройства, кроме масленок, применяются для индивидуальной жидкой смазки и где именно? 7. Какие различают устройства для контроля, подачи, очистки и охлаждения масла и где их применяют?

Тема 23. Необходимо ознакомиться с основными путями повышения надежности и долговечности деталей машин: снижение динамических напряжений, создание оптимальных форм деталей машин, уменьшение концентрации напряжений, объемное и поверхностное упрочнение (наклеп, закалка, нормализация, улучшение), повышение износостойкости деталей машин (покрытия, наплавки, химико-термическая обработка), высокоэффективные смазки, подбор износостойких материалов. Уяснить основные условия оптимизации проектируемых машин и сущность систем автоматического проектирования (САПР).

Вопросы для самопроверки. 1. Каким образом снизить динамические нагрузки на узел? 2. Каким образом уменьшить концентрацию напряжений и как она влияет на долговечность детали? 3. В чем сущность объемного и поверхностного упрочнения? 4. Как влияет химико-термическая обработка поверхности на износостойкость детали? 5. Как влияет смазочный материал и способ подачи смазки на износ деталей? 6. В чем заключается сущность системы автоматического проектирования?

Тема 24. Необходимо изучить назначение подъемнотранспортных машин (ПТМ), роль их в производственном цикле, классификацию, представлять себе, какие относятся к грузоподъемным и какие к транспортирующим. Кроме этого, необходимо усвоить следующие вопросы: основные параметры и технико-экономические показатели ПТМ, технику безопасности при эксплуатации этих машин, нормы и правила Проматомнадзора по безопасности ведения работ, современные направления при проектировании ПТМ.

Вопросы для самопроверки. 1. Какое значение подъемно-

транспортных машин для различных видов производств? Приведите

21

пример. 2. Какие основные параметры ПТМ? 3. Какие правила и нормы Проматомнадзора в отношении ПТМ? 4. Какие основные требования к ПТМ при их проектировании?

Тема 25. Необходимо ознакомиться с классификацией грузоподъемных машин и правилами Проматомнадзора по их применению. Обратить внимание на следующие вопросы: особенность работы механизмов при повторно-кратковременном цикле и соответственно определении расчетных нагрузок и допускаемых напряжений с учетом выбранного режима работы, типы приводов, выбор электродвигателя на переменном и постоянном токе и его проверочный расчет, выбор гидравлического привода, назначение тормозных устройств, их основные типы и область применения, расчеты колодочных, ленточных, дисковых тормозов и храпового и роликового остановов.

Вопросы для самопроверки. 1. Какие различают виды грузоподъемных машин по назначению, устройству, принципу действия и типу привода? 2. Что такое продолжительность включения механизма ПВ, %? 3. Какие различают режимы работы грузоподъемных машин и каковы характеристики этих режимов? 4. В чем особеннос-ти работы грузоподъемных машин при повторно-кратковременном режиме? 5. Как учитывают режимы работы при определении расчетных нагрузок и допускаемых напряжений? 6. Назовите основные правила безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов Пром-атомнадзора. 7. В каких случаях применяют электродвигатели с фазовым и короткозамкнутым ротором? 8. В чем заключается составление общего уравнения движения грузоподъемной машины? 9. Какие преимущества дает применение гидропривода? 10. Виды остановов. Для чего они служат? Как они устроены, как работают и где применяются? 11. Из какого материала делают храповое колесо и собачку в храповых остановах и как их рассчитывают? 12. Принцип работы роликового останова и расчет его отдельных элементов. 13. Для чего служат тормоза? Как их различают по конструкции, характеру работы, роду силы торможения, принципу действия и способу управления? 14. Как определяют расчетный тормозной момент? 15. Какие требования к тормозам предъявляет техника безопасности и каковы нормы Проматомнадзора для выбора коэффициента торможения? 16. Какие различают виды колодочных тормозов? Как они устроены и работают? 17. Каковы достоинства и

22