Пример рещения задачи

Рассчитать гибкость стержня. Круглый стержень диаметр 20мм закреплён так, как показано на рис. 58.

Решение

2. определяем минимальный радиус инерции для круга.

1. гибкость стержня определяется по формуле

Подставив выражения для и А (сечение - круга)

Получим

3. коэффициент приведения длины для данной схемы крепления ц=0,5

4. гибкость стержня будет равна

Задача для самостоятельного решения

Задача №19

Определить гибкость стержня круглого поперечного сечения, если диаметр его 85 мм ,длина 1,5 м, стержень шарнирно закреплен с обоих концов

Контрольные вопросы

1. Какое равновесие называют устойчивым?

2. Какие брусья следует рассчитывать на устойчивость?

3. Какаю силу при расчете на устойчивость, называют критической?

4. Напишите формулу Эйлера для расчета критической силы и назовите входящие величины и их единицы измерения.

5. Что называют гибкостью стержня, какой смысл заложен в этом названии? Назовите категории стержней в зависимости от гибкости.

6. От каких параметров стержня зависит предельная гибкость?

7. При каких условиях можно использовать формулу Эйлера для расчета критической силы?

8. В чем заключается расчет сжатого стержня на устойчивость? Напишите условие устойчивости. Чем отличается допускаемая сжимающая сила от критичной?.

Часть 3 Детали машин

Раздел детали машин изучает детали общего назначения, применяемые во всех машинах:

соединения, передачи, детали вращения.

Деталью называется элементарная часть машины, не подлежащая разборке, например:

болт, гайка, вал.

Несколько деталей, соединенных между собой, называют узлом.

Несколько соединенных узлов представляют собой сборочную единицу или машину.

3.1 Механические передачи

Передачей называется устройство, предназначенное для передачи вращающего момента от двигателя к рабочему органу. Передачи выполняют следующие функции:

• изменение частоты вращения вала, а следовательно, и вращающего момента;

• изменение направления вращения;

• регулирование частоты вращения.

Различают передачи трением и зацеплением. К передаче трением относятся ременная и фрикционная передачи, а к передачи зацеплением - зубчатая червячная, цепная, передача винт- гайка.

Зубчатая передача.

Зубчатой называется передача с помощью зубчатых колес. Это самый распространенный

вид передач.

Достоинства:

• большая передаваемая мощность (практически неограниченная);

• высокая надежность работы;

• постоянство передаточного числа;

• долговечность;

• простота обслуживания;

• высокий КПД;

• возможность преобразования вращательного движения в поступательное. Недостатки:

• сложность изготовления;

• изменение при работе.

В основе расчета зубчатых колес лежит модуль.

Модулем называется отношение диаметра делительной окружности к числу зубьев -m=d/z

При вращении зубчатых колес имеют место окружности, которые катятся друг по другу без скольжения с угловыми скоростями, обратно пропорциональными их диаметрам. Такие окружности называются начальными или делительными. Физически они не существуют, понятие о них введено для построения теории зацепления. Расстояние между серединами двух зубьев на начальной окружности называется шагом, и обозначается р. Между модулем и шагом существует зависимость:

m=p/n

Существует понятие передаточного числа. Передаточное число - это отношение параметров колес:

Передача винт гайка

Передача винт-гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное. Применяется в домкратах, прессах, тисках . Вращаться может либо гайка ,тогда винт совершает поступательное движение, либо винт ,тогда гайка с закрепленной деталью совершает поступательное движение . Достоинства:

• простота конструкции;

• компактность;

• надежность;

• плавность и бесшумность работы;

• большой выигрыш в силе;

• высокая точность перемещений. Недостатки:

• сильный износ резьбы;

• низкий КПД.

Винты бывают грузовые, ходовые, установочные.

Червячная передача

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса, применяется между скрещивающимися осями валов. Принцип работы - зубчато- винтовая передача. В червячной паре действует трение скольжения.

Для изготовления червяка используют сталь с последующей закалкой и шлифованием, для изготовления червячного колеса или его венца используют бронзу или чугун.

Достоинства:

• плавность и бесшумность работы;

• компактность;

• большое передаточное число (до 80);

• возможность самоторможения. Недостатки:

• низкий КПД;

• сильный нагрев;

• малая передаваемая мощность; - сильный износ.

В большинстве случаев ведущим является червяк. Червяк представляет собой винт с модульной резьбой. В основе расчета лежит торцевой модуль.

Ременная передача

Ременная передача работает за счет трения и относится к передачам с гибкой связью. Гибкой связью является ремень. Ремни бывают плоские, клиновые, зубчатые и круглые. Достоинства:

• простота конструкции;

• большое межосевое расстояние;

• плавность и бесшумность;

• сглаживание толчков. Недостатки:

• малая передаваемая мощность;

• громоздкость;

• проскальзывание;

• ненадежность;

• большие нагрузки на валы.

Цепная передача

Цепная передача относится к передачам зацеплением с гибкой связью. Цепи бывают роликовые, втулочные, зубчатые. Передача состоит из цепи и звездочек. Для работы передачи необходимо натяжное устройство. Цепи характеризуются шагом цепи .

Достоинства:

• большое межосевое расстояние (до 5 м)

• отсутствие проскальзывания;

• передача больших мощностей;

• компактность. Недостатки:

• шум при работе;

• сильный износ цепи;

• удлинение цепи.