- •11. Геометрический расчет эвольвентных прямозубых передач
- •12. Геометрический расчёт косозубых, шевронных и конических передач
- •13. Геометрический расчёт конических колес
- •14. Усилия в зацеплении Прямозубая цилиндрическая передача
- •15. Усилия в зацеплении Косозубая и шевронная цилиндрические передачи.
- •16. Усилия в зацеплении Конические зубчатые передачи.
- •17. Материалы, термообработка для зубчатых колес
- •20. Расчеты зубьев на сопротивление усталости по изгибным напряжениям
- •21. Расчет на контактную прочность активных поверхностей зубьев
- •22. Общие сведения. Геометрические и кинематические особенности червячных передач
- •24. Усилия в зацеплении. Расчет зубьев колес червячных передач
- •25. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач
- •26. Общие сведения. Ремни. Шкивы
- •27. Скольжение ремня. Кинематические и геометрические параметры передачи
- •28. Усилия и напряжения в ремнях.
- •29.Тяговая способность и кпд передачи
- •29. Цепные передачи Общие сведения. Цепи. Материалы
- •31. Усилия в элементах передачи. Расчет передачи
- •32. Валы и оси. Классификация. Расчет на прочность. Материалы
- •39. Динамическая грузоподъемность подшипников качения. Выбор подшипников и определение их ресурса
- •Выбор подшипников и определение их ресурса
- •40. Муфты механических приводов. Общие сведения и классификация
- •41. Муфты общего назначения. Особенности расчета
- •42. Предохранительные муфты
- •43. Сварные соединения. Общие сведения и характеристика. Изображения и обозначения на чертежах швов сварных соединений
- •44. Расчет на прочность и проектирование сварных соединений при постоянных нагрузках
- •45. Соединения типа "вал - ступица": шпоночные, шлицевые, Общая характеристика и особенности расчета
- •Шпоночные соединения
- •Шлицевые соединения
- •46. Соединения типа "вал - ступица": Профильные соединения. Штифтовые соединения.
- •Штифтовые соединения
- •60. Резьбовые соединения
- •Резьба и ее параметры
- •61. Расчет резьбовых соединений на прочность
46. Соединения типа "вал - ступица": Профильные соединения. Штифтовые соединения.
Общие сведения. Профильными называют соединения, в которых ступица (втулка) насаживается на фасонную поверхность вала и таким образом обеспечивается жесткое фиксирование деталей в окружном направлении и передача вращения.
Профильные соединения рассчитывают на смятие. Условие прочности по допускаемым напряжениям для соединения:
(6.11)
где l – длина соединения, обычно l = (1-2)d; b – ширина
прямолинейной части грани; – допускаемое напряжение смятия, для термообработанных поверхностей = 100-140 МПа.
Штифтовые соединения
Штифтовые соединения применяют при небольших нагрузках преимущественно в приборостроении.
Основные типы штифтов стандартизованы. Их изготовляют из углеродистых сталей 30, 45, 50 и др.
Штифтовое соединение работает на срез и смятие. Для расчета соединения используют те же зависимости. Условие прочности при срезе радиального штифта;
(6.12)
а условие прочности по смятию:
(6.13)
где Ft – срезающая сила (осевая или окружная); i – число поверхностей среза; – площадь штифта при срезе; – площадь поверхности смятия (сжатия); = 70-80 МПа – допускаемое напряжение при срезе; = 200-300 МПа – допускаемое напряжение при смятии.
Срезающая сила при передаче вращающего момента
Рис. 6.16. Схемы к расчету соединений радиальным (а) и осевым (б) штифтами: d – диаметр штифта; d1 – диаметр вала.
Осевые штифты (круглые шпонки) применяют в машиностроении для передачи вращающего момента в неразъемных соединениях. Штифты диаметром d = (0.1-0.15)dв и длиной l = (3-4)dв (dв – диаметр вала) устанавливают по посадке с натягом Н7/r6 в отверстия, совместно просверленные и развернутые при оборке в валу и ступице по стыку посадочных поверхностей (рис. 6.16 б). Материалы детали и вала должны иметь примерно одинаковую твердость для исключения увода сверла в сторону менее твердого материала.
Число штифтов для передачи заданного вращающего момента
Многоштифтовые соединения этого типа по прочности близки к шлицевым.
60. Резьбовые соединения
Резьбовыми называют соединения деталей с помощью резьбы. Они являются наиболее распространенным видом разъемных соединений.
Резьба и ее параметры
Резьба является основным элементом резьбового соединения. Резьба образует выступы по винтовой линии на поверхности винта и гайки (наружная и внутренняя). Может изготавливаться на цилиндрической (цилиндрическая резьба) и конической (коническая резьба) поверхностях заготовки. Бывает правая, если винтовая линия направлена вверх слева направо, и левая при направлении ее вверх права налево. Наиболее применяемые правые резьбы. Если на поверхность детали наносится один винтовой выступ, резьбу назы-
вают однозаходной. Применяют также многозаходные резьбы.
Основные параметры цилиндрической резьбы (рис.6.17): d, D – наружные диаметры соответственно болта и гайки; d1, D1; d2, D2 – внутренние и средние диаметры резьбы; d3 – внутренний диаметр болта по дну впадины; Р – шаг (расстояние между одноименными сторонами двух смежных профилей); – угол подъема резьбы, т.е. угол развертки винтовой линии по среднему диаметру резьбы: ; Ph – ход резьбы (осевое перемещение гайки за один оборот): для однозаходной резьбы Рh=Р, для многозаходной – Ph=n·P, где n – число заходов резьбы (рис. 6.18).
Рис. 6.17 Рис. 6.18
По форме профиля крепежные резьбы бывают треугольные и круглые; резьбы винтовых механизмов (ходовые резьбы) - трапецеидальные, упорные, прямоугольные.
Метрическая резьба (ГОСТ 24705-81) – основной вид резьбы крепежных деталей (см. рис. 6.17). Бывает с крупным и мелким шагом, но чаще выполняют наиболее износостойкую и технологичную резьбу с крупным шагом.
Дюймовая резьба подобна метрической (α = 55°, у метрической α = 60°).
Трубные резьбы (цилиндрическая и коническая) служат для соединения труб и арматуры.
Трапецеидальная резьба технологична, отличается высокой прочностью витков и является основной для винтовых механизмов.
Упорная резьба имеет несимметричный профиль витков и выполняется на винтах, воспринимающих значительную одностороннюю нагрузку.
Прямоугольная резьба сложна в изготовлении и применяется редко.