- •1.2. Основные определения курса. Классификация механизмов, узлов и деталей.
- •1.3. Качество. Критерии качества.
- •1.4. Критерии экономичности.
- •1.5. Критерии надежности.
- •Лекция 2. Требования к деталям, критерии работоспособности.
- •2.1. Основные критерии работоспособности деталей и узлов машин.
- •2.2. Взаимозаменяемость.
- •2.3. Стадии разработки при проектировании деталей и узлов машин.
- •Лекция 3. Прочность при переменных напряжениях.
- •3.1. Циклы напряжений в деталях машин.
- •3.2.Усталость материалов деталей машин.
- •3.2.1. Влияние концентрации напряжений на предел выносливости.
- •3.2.2. Влияние абсолютных размеров детали на предел выносливости.
- •3.2.3. Влияние качества обработки поверхности на предел выносливости.
- •3.2.4. Влияние упрочнения поверхности на предел выносливости.
- •3.3. Контактная прочность деталей машин.
- •Лекция 4. Сварные соединения.
- •4.1. Общие сведения о сварке.
- •4.2. Классификация сварных соединений.
- •4.3. Расчет на прочность сварных соединений.
- •4.3.1. Расчет сварных стыковых соединений.
- •4.3.2. Расчет сварных нахлесточных соединений.
- •4.3.3. Расчет сварных тавровых соединений.
- •4.4. Допускаемые напряжения для сварных швов.
- •Лекция 5. Соединения с натягом.
- •5.1. Общие сведения.
- •5.2. Расчет соединений с натягом.
- •5.3. Определение расчетного натяга.
- •5.4. Проверочный расчет на прочность соединяемых деталей.
- •Лекция 6. Шпоночные и шлицевые соединения.
- •6.1. Шпоночные соединения.
- •6.2. Напряженные шпоночные соединения.
- •6.3. Ненапряженные шпоночные соединения.
- •6.4. Расчет шпоночных соединений.
- •6.5. Шлицевые соединения.
- •6.6. Соединения с прямобочным профилем зубьев.
- •6.7. Соединения с эвольвентными зубьями.
- •6.8. Соединения с треугольным профилем.
- •6.9. Расчет шлицевых соединений.
- •Лекция 7. Резьбовые соединения.
- •Винтовая линия.
- •Метрическая резьба.
- •Соотношение сил в винтовой паре.
- •Условие самоторможения резьбы.
- •Кпд винтовой пары.
- •Распределение нагрузки по виткам резьбы.
- •Лекция 11. Резьбовые соединения.
- •Классы прочности и материалы резьбовых соединений.
- •Допускаемые напряжения в болтах при постоянной нагрузке.
- •Расчет резьбы на прочность.
- •Расчет ненапряженного болтового соединения (стержень болта нагружен только внешней растягивающей силой без предварительной затяжки).
- •Напряженное резьбовое соединение (расчет винта на совместное действие растяжения и кручения).
- •Болтовое соединение нагружено силами, сдвигающими детали в стыке.
- •Эффект эксцентричного нагружения болта.
- •Болт затянут, внешняя нагрузка раскрывает стык деталей.
- •Обозначение стандартизированной резьбы.
- •Лекция 10. Механические передачи.
- •10.1. Общие сведения о механических передачах.
- •Основные кинематические и силовые соотношения в передачах.
- •10.2. Зубатые передачи.
- •10.2.1. Общие сведения о зубчатых передачах.
- •10.2.2. Геометрия прямозубых цилиндрических колес.
- •10.2.3. Особенности геометрии цилиндрических косозубых и шевронных колес.
- •10.3. Точность зубчатых передач.
- •13.2. Ременные передачи.
- •Детали ременных передач.
- •Геометрические зависимости.
- •Силы в передаче.
- •Скольжение ремня и передаточное число.
- •Напряжения в ремне.
- •Расчет ременных передач.
- •Лекция 14. Фрикционные передачи.
- •Основные типы фрикционных передач и вариаторов.
- •Цилиндрическая фрикционная передача.
- •Коническая фрикционная передача.
- •Лобовой вариатор.
- •Торовый вариатор.
- •Клиноременный вариатор (вариатор с раздвижными конусами).
- •Дисковые вариаторы.
- •Лекция 15. Цепные передачи.
- •Детали цепных передач.
- •Причины выхода из строя цепных передач.
- •Натяжение и смазывание цепи. Кпд цепных передач.
- •Основные параметры цепных передач.
- •Силы в ветвях цепи.
- •Расчет цепных передач.
Торовый вариатор.
Торовые вариаторы состоят из двух соосных катков с тороидной рабочей поверхностью и двух промежуточных роликов (рис. 14.4.). Торовые чашки (сферические катки) 1 и 2 закреплены на концах валов. Вращение от ведущего вала к ведомому передается двумя роликами 3, свободно установленными на осях 4. Изменение угловой скорости ω2 ведомого вала достигается поворотом роликов вокруг шарниров 5. Ведущий вал вращается с постоянной угловой скоростью ω1, а угловая скорость ω2 может быть равна, больше или меньше ω1. Если оси роликов перпендикулярны осям валов, то ω2 = ω1. При отклонении осей роликов влево ω2 > ω1, а при отклонении вправо ω2 < ω1.
Рис. 14.4.
Торовые вариаторы нормализованы для мощностей 1,5. . .15 кВт; диапазон регулирования при работе всухую , при работе в масле .
Передаточное число:
.
Из всех вариаторов торовые наиболее компактны, имеют минимальное скольжение и высокий КПД (до 0,95), но требуют высокой точности изготовления и монтажа.
Клиноременный вариатор (вариатор с раздвижными конусами).
Рис. 14.5.
На параллельных валах попарно установлены раздвижные конические диски, из которых составлены два регулируемых шкива 1 и 2 (Рис.14.5.). Для связи шкивов применяют стандартные клиновые нормальные ремни и клиновые широкие ремни. Изменение угловой скорости ведомого вала достигается изменением соотношения рабочих радиусов шкивов и путем одновременного осевого сдвигания дисков одного шкива и раздвигания дисков другого шкива на одну и ту же величину.
При принудительном сдвигании конических дисков ведомого вала ремень перемещается к наружному диаметру шкива 2 - рабочий радиус увеличивается. При этом происходит раздвигание дисков шкива 1, что позволяет ремню переместиться к оси шкива рабочий радиус уменьшается. В этом случае угловая скорость увеличивается. Для уменьшения надо раздвигать диски шкива 2 и сдвигать диски шкива 1. При регулировании длина ремня не изменяется.
Предельные значения передаточного числа:
; .
Диапазон регулирования Д зависит от ширины ремня. Клиновые ремни нормальных сечений позволяют получить. Наиболее перспективными являются широкие клиновые ремни. Вариаторы с широким клиновым ремнем с двумя регулируемыми шкивами стандартизованы (ГОСТ 22931—78) для мощностей 0,37. . .15 кВт при.
Клиноременные вариаторы наиболее просты и достаточно надежны, благодаря чему они получили наибольшее распространение среди вариаторов в общем машиностроении. Их успешно применяют в металлорежущих станках, текстильных машинах, мотороллерах и специальных колесных машинах повышенной проходимости в качестве бесступенчатых коробок передач.
Дисковые вариаторы.
Рис. 14.6.
В этих вариаторах момент передается за счет трения между набором ведущих и ведомых дисков. Изменения передаточного отношения достигают перемещением ведущего вала 1 относительно ведомого вала 2. При этом изменяется межосевое расстояние а и рабочий диаметр .
Передаточное число:
.
Основной идеей конструкции дискового вариатора является увеличение числа точек контакта между фрикционными элементами. Это позволяет значительно снизить контактные давления, а вместе с этим и износ дисков. Значительно снижается и сила прижатия .
=,
где m – число мест контакта, равное удвоенному числу ведущих дисков (выполняют и более); с – число ведущих валов 1.
Прижатие осуществляют пружиной или шариковым зажимным устройством. Диски изготовляют из стали и закаливают до твердости (50…60 HRC). Вариатор работает в масле. Обильная смазка значительно уменьшает износ и делает работу вариатора устойчивой, независимой от случайных факторов, влияющих на трение. Снижение коэффициента трения при смазке в этих вариаторах компенсируют увеличением числа контактов.
Выполняют вариаторы мощностью до 40 кВт с диапазоном регулирования до 4,5 при КПД 0,8…0,9.