1. Детали общего назначения. Соединения. Их классификация.

Деталь — это неразъемная элементарная часть машины или ме­ханизма. Обеспечение работоспособности машин и механизмов опреде­ляется жесткостью, прочностью, износостойкостью, а в ряде случаев теплостойкостью и вибростойкостью их деталей. Эти свойства дик­туются условиями эксплуатации. Одним из самых важных свойств деталей принято считать их проч­ность, которая зависит от характера нагрузки, форм, размеров, материалов и технологии изготовления.

Основным условием прочности являются соотношения

где и — нормальные и касательные напряжения в расчетном сечении; — допускаемые нормальные и касательные напряжения: и (— предельные нормальные и касательные напряжения: n— коэффициент запаса прочности, зависящий от однородности материала, точ­ности определения расчетных нагрузок, степени ответственности детали и усло­вий ее эксплуатации).

СОЕДИНЕНИЯ.

Соединения различных деталей или сборочных единиц разделяют на две основные группы: неразъемные и разъемные. Не­разъемные соединения подразделяют на сварные и заклепочные, разъемные — на резьбовые, шпоночные и шлицевые.

Наиболее распространенными видами разъемных соединений являются сварные. Сварка – это процесс получения неразъемных соединений (деталей) с использованием сил межмолекулярного сцепления путём местного или общего нагрева соединяемых элементов до расплавленного состояния.

Наиболее распространенными видами разъемных соединений являются резьбовые. Резьбу выполняют по винтовой линии на цилиндрической поверхности – внешней (винт) или внутренней (гайка).

2. Сварные и заклепочные соединения. Области применения.

Наиболее распространенными из неразъемных соединений яв­ляются сварные. Сваркой называют процесс получения неразъемных соединений (деталей) с использованием сил межмолекулярного сцеп­ления путем местного или общего нагрева соединяемых элементов до расплавленного (или пластического) состояния. Сварка бывает дуговой, электрошлаковой, газовой, контактной и др.

Сварные соединения разделяют на стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные. В зависимости от толщины соединяемых деталей формы кромок могут быть различными. Стыковые швы рас­считывают на растяжение (сжатие).

Типы сварных со­единений:

а — стыковые бесскосные (< 8 мм); б — нахлесточные с двумя швами; в — угловое с односторонним швом; г — тавровое с двусторонним швом; д — стыковые со скосом стыкуе­мых кромок; е — расположение швов нахлесточных соединений.

1 — с односторонним швом; 2 — с двусторонним швом; 3 — V-образное ( <30 мм); 4 — Х-образное (= 30 ... 40 мм); 5 — U-образное (=30 ... 10 мм); 6 — лобовое; 7 — фланговое; 8 — косое.

Швы нахлёсточных соединений в зависимости от направления усилий бывают лобовые, фланговые и косые.

Когда соединение работает в условиях вибрации или применение сварки ограничено

технологическими или эксплуатационными при­чинами (недопустимость перегрева, тепловые деформации деталей, опасность возгорания и т. п.), применяют заклепочные соединения, также относящиеся к неразъемным. Основным элементом заклепоч­ных соединений являются заклепки, которые бывают стержневыми и трубчатыми.

По способу соединения деталей заклепочные соединения бы­вают нахлесточные, стыковые с одной накладкой и стыковые с двумя накладками, однорядные и многорядные.

3. Шпоночные и шлицевые соединения. Методики расчёта.

Шпоночные соединения применяют для крепления на валах и осях деталей вращения. Для установки шпонок на валу и в ступице детали вращения вырезают канавки, куда закладывают соединитель­ную деталь—шпонку. Наиболее распространенными видами шпонок являются призматические и сегментные, которые рассчи­тывают на срез и смятие по формулам:

шпоночные соединения на срез

на смятие

шлицевые соединения на смятие где — расчетные и допускаемые напряжения в соедине­ниях на срез и смятие, Па; М — крутящий момент, передаваемый соединением, Н-м; Р— окружное усилие, Н, Р = 2M/(D + d); —длина, ширина и высота шпонки, м; —длина рабочей поверхности шлицев, м; D, d — наружный и вну­тренний диаметры шлицев, м; — диаметр вала, м; k — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между шлицами, .

Шлицевое соединение является как бы многошпоночным. Оно образуется выступами на валу, входящими в пазы ступицы наса­живаемой детали. По сравнению со шпоночными шлицевые соеди­нения обеспечивают лучшие центрирование и взаимное соедине­ние деталей. Проверочный расчет шлицев осуществляют на смятие боковых граней. Шлицев

4. Фрикционные передачи. Их разновидности. Понятие о передаточном числе.

ПЕРЕДАЧИ

Передачами называют механизмы, предназначенные для передачи движения от ведущего элемента к ведомому с возможным изменением характеристики движения (направления, скорости, вида). Передачи могут быть механическими, гидравлическими, пнев­матическими, электрическими и комбинированными. Наиболее ти­пичными в машиностроении являются механические передачи, ко­торые основываются на использовании трения (фрикционные и ре­менные) и зацепления (зубчатые, цепные).

Виды фрикционных передач:

-цилиндрическая (внешняя и внутренняя); -коническая;

-лобовая; -цилиндрическая с клиновым ободом.

Механические передачи характеризуются КПД и передаточным числом. КПД является отношением мощности на ведомом элементе к мощности на ведущем и определяет потери мощности на преодо­ление сопротивлений:

Чаще всего для цилиндрических колес оно не превышает 10 для конических 5.

n1- частота вращения ведущего вала

n2- частота вращения ведомого вала

z2- число зубьев колеса

z1- число зубьев шестерни

М1- передаваемый момент

М2- передающий момент

Фрикционными передачами называют такие, у которых вращение от ведущего элемента ведомому передается с помощью сил трения при непосредственном контакте элементов. Эти передачи обеспечи­вают плавную и бесшумную работу, однако не позволяют реализо­вать постоянное передаточное число при изменяющихся нагрузках из-за возможного проскальзывания.

Обычно передаточные числа фрикционных передач не превы­шают 10.

Фрикционные и ременные передачи основаны на использовании сил трения между элементами.