- •1. Классификация деталей и узлов машин. Основные направления в развитии конструкции машин.
- •2. Виды нагрузок, действующие на детали машин.
- •3. Допускаемые и предельные напряжения. Запас прочности. Табличный и дифференциальный методы определения допускаемых напряжений и запаса прочности.
- •4. Определение допускаемых напряжений для деталей, изготовленных из пластических, малопластичных и хрупких материалов при действии статической нагрузки.
- •5. Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин.
- •7. Классификация соединений и критерии их работоспособности.
- •8. Конструкция, классификация и область применения заклепочных соединений. Разновидности заклепок, материалы, применяемые для изготовления заклепок.
- •9. Расчет заклепочных соединений.
- •10. Сварные соединения, общие сведения, классификация, применение. Расчет сварных соединений встык при нагружении центрально-приложенной силой и моментом.
- •11. Соединения внахлестку. Расчет лобовых соединений швов, нагруженных центрально - приложенной силой и моментом.
- •12. Расчет фланговых швов при нагружении растягивающей силой и моментом.
- •13. Соединения контактной сваркой. Общие сведения, расчет.
- •14. Соединение деталей с гарантированным натягом. Общие сведения, применение. ___Усилия запрессовки и распрессовки.
- •15. Материалы резьбовых соединений. Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания.
- •16. Момент завинчивания. Кпд и условия самоторможения.
- •17. Резьбовые соединения, основные понятия и определения. Типы резьб. Взаимодействие между винтом и гайкой.
- •18. Расчет винтовых соединений при нагруженном силами в плоскости стыка.
- •20. Расчет групповых резьбовых соединений, работающих на сдвиг.
- •21 .Расчет винтовых соединений при действии центральной отрывающей силы.
- •22. Расчет резьбовых соединений, нагруженных моментом и силой, раскрывающими стык деталей.
- •23. Расчет винтов, подверженных переменной нагрузке.
- •24. Шпоночные соединения. Классификация, расчет, применение.
- •26. Соединение штифтами. Конструкция, классификация применение.
- •27. Назначение и роль передач в машинах. Классификация механических передач.
- •28. Фрикционные передачи, принцип действия, классификация, применение. Способы прижатия катков.
- •29. Передачи с цилиндрическими и коническими катками. Сила нажатия тел качения. Передаточные отношения.
- •30. Классификация вариаторов. Принцип действия и основные кинетические соотношения лобового вариатора.
- •31. Принцип действия и основные кинематические соотношения вариатора с раздвижными конусами.
- •32. Торовый вариатор. Принцип действия и основные кинематические соотношения.
- •33. Дисковый вариатор. Принцип действия и основные кинематические соотношения.
- •34. Основы расчета прочности фрикционных пар. Материалы, применяемые для изготовления катков
- •35. Ременные передачи. Принцип действия, классификация, оценка, применение. Материалы плоских приводных ремней
- •36. Клиновые ремни. Конструкция, сравнительная оценка, применение. Расчет клиноременных передач по тяговой способности.
- •37. Силы и напряжениия в ремнях.
- •38. Кинематика ременных передач и критерии расчета. Работа упругого ремня на шкивах.
- •39. Основные геометрические зависимости в ременных передачах.
- •41. Зубчатые передачи. Общие сведения, классификация, применение.
- •42. Виды разрушения зубьев и критерии работоспособности и надежности зубчатых передач. Виды разрушений:
- •43. Расчет зубьев прямозубых цилиндрических колес на изгиб.
- •44. Расчет зубьев цилиндрических прямозубых колес на контактную прочность.
- •45. Особенности расчета и область применения цилиндрических косозубых и шевронных колес.
- •46. Определение расчетных нагрузок при расчете зубчатых передач.
- •48. Передачи коническими зубчатыми колесами. Общие сведения и характеристика. Материалы, применяемые для изготовления зубчатых колес.
- •49. Расчет конических колес на прочность по изгибу и контактным напряжениям.
- •51. Конструкция червячных редукторов.
- •52. Причины выхода из строя червячных передач, критерии их работоспособности и расчета. Материалы, применяемые для изготовления червячных передач.
- •53. Расчет червячных передач на прочность по изгибу и контактным напряжениям.
- •54. Расчетная нагрузка и коэффициент нагрузки при расчете червячных передач.
- •55. Силы, действующие в червячном зацеплении.
- •56. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач.
- •57.Глобоидные передачи. Общие сведения. Расчет
- •58. Классификация приводных цепей. Основные характеристики, сравнительная оценка, применение цепных передач
- •59. Основные параметры цепных передач
- •60. Несущая способность и подбор цепных передач
- •61. Передачи винт – гайка. Общие сведения, применение, расчет
- •62. Валы и оси. Общие сведения и основы конструирования. Материалы и обработка осей и валов. Критерии расчета
- •64. Уточненный расчет валов
- •65. Расчет валов на жесткость
- •66. Подшипники качения. Общие сведения, классификация, условные обозначения, применение
- •67. Основные типы подшипников качения, их характеристика. Материалы, применяемые для изготовления подшипников
- •68. Основные критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •69. Распределение нагрузки между телами качения
- •70. Подбор подшипников качения
- •71. Подшипники скольжения, общие сведения, применение. Трение и смазка в подшипниках скольжения
- •72. Условия работы и критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •73. Условные расчеты подшипников. Расчет подшипников скольжения при условии жидкостного трения
- •74. Материалы, применяемые для изготовления подшипников скольжения
- •75. Муфты. Общие сведения, назначение, классификация. Глухие муфты. Разновидности и расчет
- •76. Виды несоосности валов. Жесткие компенсирующие муфты. Расчет крестовой муфты
- •77. Расчет муфты со скользящим вкладышем и зубчатой муфты
- •78. Назначение упругих муфт и их динамические свойства.
- •79. Конструкция и расчет упругих муфт.
- •80. Управляемые или сцепные муфты. Общие сведения. Кулачковые и зубчатые (сцепные) муфты.
- •81. Фрикционные муфты. Общие сведения. Расчет дисковых муфт.
- •82. Конические муфты. Расчет.
- •83. Муфты свободного хода. Расчет.
- •84. Цилиндрические шинно-пневматические муфты. Расчет.
- •85. Автоматические самоуправляемые муфты, предохранительные муфты. Основы расчета.
- •86. Центробежные муфты. Расчет.
- •87. Пружины, общие сведения, назначение, классификация, конструкция и основные геометрические параметры витых цилиндрических пружин. Основные расчетные зависимости.
70. Подбор подшипников качения
При конструировании машин подшипники качения не конструируют, а выбирают из ряда стандартных. Методика выбора регламентирована ГОСТ. Долговечность в миллионах оборотов определяется по зависимости:
(1)
- показатель степени;
=3 для шарикоподшипников;
=3,33 для роликоподшипников;
С – динамическая грузоподъемность – постоянная нагрузка, которую подшипник сможет выдержать в течении одного миллиона оборотов.
Для радиальных и радиально – упорных подшипников эта нагрузка - на подшипник с вращающимся внутренним кольцом.
Р – эквивалентная (приведенная) нагрузка;
а1 – коэффициент надежности, вводится при необходимости повышения надежности;
а2 – коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации.
Различают три вида расчетных условий:
обычные условия;
отсутствие повышенных перекосов и наличие масляной пленки в контактах;
отсутствие повышенных перекосов и наличие масляной пленки в контактах при изготовлении колец и тел качения из электрошлаковой или вакуумной стали.
Долговечность в часах: час, (2)
n – частота вращения кольца подшипника.
Из (1) и (2) следует, что (3)
L принимают по справочникам.
Подшипники качения, как и все детали, работающие на усталость, имеют различный ресурс. Рассеивание ресурса у подшипника больше, чем у образцов, так как подшипники состоят из многих деталей, которые термообработаны, рассеивание размеров и шероховатости поверхности также влияют на ресурс. Рассеивание ресурса, то есть отношение наработки до отказа наиболее стойких подшипников к наработке наименее стойких в эксплуатации доходит до 30 и более раз.
При расчете или подборе подшипников принято за расчетный или гарантированный ресурс принимать такое число часов работы, которое выдерживают 90% всех подшипников. То есть 10% подобранных по нормам подшипников простоят в машине меньше заданного срока службы. Однако средний ресурс в 3 – 5 раз превышает расчетный, а максимальный еще в несколько раз превышает средний. То, что 10% подобранных подшипников простоят в машине меньше заданного срока службы, существенного значения не имеет, так как многие подшипники в машинах ненагружены и раньше времени выйдет из строя меньше 10% подшипников.
В каталогах указаны значения С для коэффициента надежности S =0,9.
Когда нужно повысить надежность, вводят коэффициент а1.
Если S =0,9 а1 =1,
S =0,97 а1 =0,44.
Повышение S допускается для подшипников повышенных классов точности при высокой точности сопряженных с подшипником деталей, надежном смазывании и строго регламентированных режимах нагрузки и частот вращения.
При расчете динамической грузоподъемности узла, состоящего из сдвоенных подшипников, пару одинаковых подшипников рассматривают как один двухрядный подшипник. Расчет ведут через С:
для шариковых подшипников,
для роликовых подшипников,
i – число рядов тел качения,
С – динамическая грузоподъемность для одного подшипника.
Подбор подшипников на долговечность по динамической грузоподъемности производят при n1 мин-1, причем при n=1…10 мин-1 подбор производят для n=10 мин-1. При n10 мин-1 подбор производят для действительного числа оборотов.
Условие подбора: СС и LhрасчLhтребуемое.
Порядок подбора следующий:
Выбирают тип подшипника и задаются Lh.
Определяют приведенную нагрузку.
Определяют долговечность подшипника .
Определяют динамическую грузоподъемность подшипника .
Определяют действительный ресурс подшипника .
По диаметру вала и динамической грузоподъемности выбирают подшипник( перед формулой Lh).
Чаще в результате компоновки, ориентируясь на подшипники легкой или средней серии, назначают тип и размер подшипника, а затем проверяют его пригодность.
При частоте вращения n1 мин-1 подшипники выбирают по статической грузоподъемности. Условие подбора: Р0С0, Р0 – эквивалентная статическая нагрузка; С0 - допускаемая статическая грузоподъемность(по каталогу).
Под допускаемой статической грузоподъемностью понимается такая статическая нагрузка, которой соответствует общая остаточная деформация тел качения и колец в наиболее нагруженной точке контакта, равная 0,0001 диаметра тела качения.
Эквивалентная( приведенная) статическая нагрузка определяется как большее из двух значений
или .
X0, Y0 – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок в этом случае;
Fr – радиальная нагрузка;
Fa – осевая нагрузка.