- •Лекция 1
- •1. Основные понятия тмм
- •1.1. Понятие машины и механизма
- •1.2. Звенья, кинематические пары и цепи
- •1.3. Кинематическая схема механизма
- •1.4. Степень подвижности (свободы) механизма
- •1.5. Структурный анализ и синтез механизмов
- •Правила структурного анализа
- •2.3 План ускорений механизма (пум)
- •3. Силовой анализ (исследование) механизма
- •3.1 Силы, действующие на звенья механизма
- •Сопротивление материалов
- •1. Общие сведения
- •1.1. Основные понятия и определения.
- •1.2. Схематизация внешних нагрузок.
- •1.3 Схематизация элементов конструкций
- •1.4. Типы опор, реакции связей
- •1.5 Деформация тел
- •1.6. Гипотезы и допущения сопротивления материалов
- •2. Внутренние силы. Метод сечений.
- •Понятие о напряжениях.
- •3. Растяжение (сжатие).
- •3.1. Напряжение и деформация при растяжении.
- •3.2. Закон Гука при растяжении.
- •3.3. Испытание материалов на растяжение или сжатие.
- •3.4 Допускаемые напряжения и запас прочности.
- •4. Изгиб
- •4.1 Общие понятия и типы опор.
- •4.2 Изгибающие моменты и изгибающие силы. Правила знаков и эпюры изгибающих моментов.
- •4.3 Деформации и напряжения при изгибе. Закон Гука при изгибе. Условие прочности при изгибе.
- •5. Сдвиг
- •5.1 Чистый сдвиг и его особенности.
- •6. Кручение
- •6.1 Основные понятия и определения.
- •6.2 Деформации и напряжения при кручении. Закон Гука при кручении.
- •7. Расчёты на прочность деталей, работающих в условиях сложного нагружения.
- •7.1. Изгиб с кручением.
- •8. Устойчивость сжатых стержней.
- •9. Прочность деталей работающих в условиях переменных нагрузок.
- •9.1 Циклы изменения нагружения.
- •9.3 Факторы, влияющие на предел выносливости.
- •1.1 Этапы создания машин. (Стадии разработки конструкторской документации).
- •1.2 Машиностроительные материалы
- •1.3 Основные требования, предъявляемые к деталям машин
- •I Механические передачи
- •1. Блок-схема машины
- •1.1 Основные кинематические и энергетические соотношения в передаче.
- •1.2. Классификация передач механической энергии.
- •2. Зубчатые передачи
- •2.1. Классификация зп
- •8. По наличию коррекции
- •2.2. Основные кинематические и геометрические параметры цилиндрической прямозубой зп
- •2.3 Усилия в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи.
- •2.4 Расчётные нагрузки.
- •2.5 Виды разрушений и критерии работоспособности зп
- •2.6. Расчет зубчатых цилиндрических прямозубых передач по напряжениям изгиба (проверка на отсутствие усталостного излома зубьев)
- •Расчет зубчатых цилиндрических прямозубых передач по контактнымнапряжениям (проверка на отсутствие усталостного выкрашивания поверхностей зубьев)
- •2.8. Проверка прочности зубьев при действии пиковой нагрузки
- •2.9. Расчетная схема нагружения валов цилиндрической прямозубой передачи
- •2.10. Цилиндрические косозубые передачи
- •Силы в зацеплении цилиндрической косозубой передачи
- •Расчетная схема нагружения валов цилиндрической косозубой передачи
- •2.11. Шевронные передачи
- •2.12 Зубчатые конические передачи
- •Проектный и проверочный расчет прямозубых конических передач на изгибную и контактную прочность зуба.
- •2.17 Силы в зацеплении конической передачи
- •2.13 Передачи между перекрещивающимися валами
- •Червячная передача с цилиндрическим червяком
- •Геометрические параметры червячной передачи
- •Передачи гибкой связью к передачам гибкой связью относятся ременные и цепные передачи.
- •3. Ременные передачи
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Силы и напряжения в ремне
- •3.3. Способы регулирования натяжения ремня
- •3.4. Порядок расчёта клиноремённой передачи.
- •3.9. Кривые скольжения. Коэффициент тяги.
- •4. Цепные передачи
- •4.1. Общие сведения.
- •Классификация цп
- •4.2. Геометрические параметры цепной передачи.
- •4.3. Проектный и проверочный расчет цепной передачи.
- •Способы регулирования натяжения цепи:
- •Способы смазки цепи.
- •5.3 Проверочный расчет валов
- •Расчёт валов и осей на усталостную прочность
- •5.4 Проектный и проверочный расчет осей
- •6. Подшипники
- •6.1. Подшипники качения
- •Выбор подшипников качения.
- •Расчёт подшипников качения по динамической грузоподъёмности (расчет на долговечность)
- •6.2. Подшипники скольжения.
- •7. Соединения
- •7.3. Резьбовые соединения
- •Неразъемные соединения
- •7.4. Сварные соединения (электродуговой сваркой)
- •1. Стыковые.
- •2. В нахлёстку. 3. Тавровое соединение.
- •7.5. Заклепочные соединения
- •8. Муфты приводов
- •8.1. Характеристика и классификация муфт
- •8.2. Глухие муфты
- •Глухие муфты (втулочные - а, б и фланцевая - г).
- •8.3. Компенсирующие муфты
- •Схемы смещения валов: а) осевое, б) радиальное, в) угловое, г) комбинированное Жесткие компенсирующие муфты
- •Муфта упругая втулочно-пальцевая
- •Муфта упругая со звездочкой
- •8.4. Управляемые муфты
- •Кулачковые и зубчатые муфты
- •Кулачковая (а) и зубчатая (б) муфты
- •Фрикционные сцепные муфты
- •Управляемая сцепная муфта
- •8.5. Самоуправляемые муфты
- •Обгонные муфты
- •Роликовая обгонная муфта
- •При определенной скорости вращения полумуфты под действием центробежных сил грузы колодки 2 преодолевают силу сжатия пружины, прижимаются к барабану ведомой обоймы, и муфта плавно включается.
6.1. Подшипники качения
Классификации подшипников качения.
1. По виду воспринимаемой нагрузки
- радиальные - воспринимают только радиальную нагрузку.
- упорные - воспринимают только осевую нагрузку
- радиально упорные – воспринимают и радиальную и осевую нагрузку.
2. По форме тел качения.
-шариковые
-цилиндрические
-конические роликовые
-бочкообразные роликовые
-игольчатые
3. По размерам подшипники делят на серии.
-особо лёгкая.
-лёгкая.
-средняя.
-тяжёлая.
Виды отказов подшипников качения.
Основной вид разрушения - усталостное выкрашивание беговых дорожек на кольцах подшипника или поверхностей тел качения. Критерий работоспособности – контактная прочность.
Разрушение сепаратора. Чаще всего встречается в подшипниках работающих при больших частотах вращения.
Выбор подшипников качения.
Подшипник выбирают по диаметру посадочной поверхности вала, предварительно из легкой серии.
После составления расчетной схемы вала и определения реакций в его опорах выполняют проверочный расчет подшипников (по наиболее нагруженной опоре), заключающийся в определении расчетного ресурса работы подшипника (долговечности).
Расчёт подшипников качения по динамической грузоподъёмности (расчет на долговечность)
Расчёт состоит в определении расчётного ресурса работы подшипника.
- срок службы подшипника в часах.
n – частота вращения вала.
С - динамическая грузоподъемность подшипника.
= показатель степени, зависящий от формы тела качения.
Если шарик, то
Если ролик, то
P – приведённая нагрузка.
V - коэффициент вращения кольца (зависит от того, какое колесо вращается, если внутреннее, то V=1, если наружное, то V=1.1)
X,Y – коэффициент радиальной (X) и осевой (Y) нагрузки.
Rr, Ra - радиальная и осевая усилия
Kб- коэффициент безопасности
KT- температурный коэффициент, если t<100C, то KT=1.
Динамическая нагрузка C – это та нагрузка, которую может выдержать подшипник в течении 1 миллиона оборотов вала.
6.2. Подшипники скольжения.
Подшипник скольжения – это пара вращения, которая состоит из опорной части вала (цапфа) и подшипника.
Широко применяются в следующих случаях:
Частота вращения вала имеет очень большое значение >10000об/мин.
В особо точных машинах, за счёт регулирования зазоров.
В случаях значительных ударных нагрузок.
При работе в агрессивных средах.
Достоинства:
Быстроходность выше, чем у подшипников качения.
Может быть разъёмным.
Высокая точность.
Особые условия работы (в воде и агрессивных средах).
Малые размеры.
Недостатки:
Требуется применение дорогих материалов для уменьшения коэффициента трения.
Большой расход смазки.
Более трудоёмкое обслуживание.
Классификации подшипников скольжения:
1. По виду воспринимаемой нагрузки
- радиальные - воспринимают только радиальную нагрузку.
- упорные - воспринимают только осевую нагрузку
- радиально упорные.
2. По геометрической форме.
- цилиндрический
- конический
- сферический.
Подшипники жидкостного трения работают без изнашивания, если не нарушается режим смазки. В связи с этим для них основным критерием является минимальная толщина hmin слоя смазочного материала, исключающая контакт микронеровностей цапфы вала и вкладыша подшипника.
Нагрузочная способность подшипников сухого и полужидкостного (граничного) трения зависит от параметров режима работы - мощности, расходуемой на трение:
.
Эта мощность косвенно характеризует выделяемую в подшипнике теплоту и температуру. Для упрощенной оценки износостойкости подшипников используют из зависимости (12.1) два множителя p и v. Тогда условие износостойкости приобретает вид
,
где [pv] - допускаемое произведение удельной нагрузки на окружную скорость цапфы вала.
В случае удовлетворения этого условия полагают, что тепловой режим подшипника обеспечивает достаточную износостойкость.
При небольших скоростях скольжения приведенное условие упрощают, принимая
.