Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
21 билет
Перечислите меры по сокращению объема механической обработки. Особенности конструирования составных конструкций. Выбор методов обработки.
Примеры устранения лишней механической обработки приведены на рис. 497. В узле крепления направляющей (вид а) целесообразно уменьшить глубину фиксирующей выборки в корпусе (вид б) до значения, достаточного для надежности фиксации.
В литых деталях поверхности, нуждающиеся в обработке, следует располагать выше смежных необработанных поверхностей (вид в, г, д, е).
Для деталей, изготавливаемых из круглого проката, снижение трудоемкости механической обработки и уменьшение объема снимаемой стружки достигается главным образом сокращением перепадов между диаметрами деталей, особенно наибольших диаметров, определяющих главную долю снимаемого материала.
Крепежные детали массового производства целесообразно изготавливать из калиброванного проката с сохранением возможно большей части необработанной поверхности заготовки.
На рис.499, а, б приведен пример сокращения трудоемкости путем изготовления шпильки из калиброванного прутка. Конструкция шестигранной гайки с кольцевым буртиком (вид в) для массового производства неприемлима. Изготовлять такие гайки можно только поштучно. Конструкция г, д, изготавливают из шестигранного прутка. Нетехнологична конструкция цилиндрической шлицевой гайки с выходом шлицев на поверхность цилиндра (вид е), требующая индивидуального фрезерования гаек. Правильные конструкции, приспособленные для изготовления из холоднотянутого калиброванного прутка, изображены на вида ж,з..
Составные конструкции применяют при небольшом масштабе выпуска, когда изготовление штампов экономически неоправданно. Расчленение деталей часто позволяет уменьшить трудоемкость механической обработки. В узле, состоящем из лабиринтного уплотнения и уплотнения разрезными пружинными кольцами (вид 8), деталь а практически невыполнима. Разделение детали на две части (вид 9) позволяет обработать её без затруднений.
Примеры составных конструкций приведены на видах 26, 27 (крестообразное водило); 28, 29 (рычаг со сферическим бойком)
21 билет
Наружные резьбы на выступающих частях корпусных деталей (вид 31) приходится нарезать вручную, что неприемлимо для массового производства. Целесообразно делать их отъемными (вид 32).
Следует избегать центрирования по наружным буртикам на корпусных деталях (вид 33), заменяя его центрированием по отверстиям.
Шпонки используют в малонагруженных соединениях, преимущественно в изделиях мелкосерийного производства. Недостатками шпоночных соединений являются малая несущая способность; ослабление валов шпоночными пазами; концентрация напряжений из-за неблагоприятной формы шпоночных пазов; низкая технологичность.
Призматическая шпонка утепляется в вал на половину своей высоты, имеет узкие рабочие грани (рис. 1, а). Может быть использована под скользящую на валу деталь, в этом случае она крепится к валу или детали. Также призматические шпонки показаны на рисунке 2. Шпонки входят в паз ступицы так, что между верхней гранью шпонки и днищем паза составляют зазор s (рис. 2, а).
К положительным качествам призматических шпонок относится простота их изготовления, доступность внешнему осмотру, облегчающая контроль за качеством работ и последующий надзор в эксплуатации, а также и то, что они обеспечивают сборно-разборность сопряжений.
К недостаткам всех призматических шпонок надо отнести значительное ослабление рабочего сечения сопрягаемых элементов сквозным пропилом. Кроме того, в многорядных сопряжениях трудно обеспечить точную разметку и плотную пригонку всех шпонок. Это обстоятельство влечет за собой неравномерную работу и перегрузку их.
Сегментная шпонка (рис. 1,б) входит в вал частью, очерченной по дуге окружности. При значительных крутящих моментах ставятся две и более шпонок вдоль оси вала или по окружности. Сегментные шпонки, обладают некоторыми технологическими преимуществами по сравнению с призматическими шпонками. Пазы на валах обрабатываются дисковыми фрезами с большей производительностью и точностью, чем для призматических шпонок. Шпонки изготовляют из чистотянутых сегментных профилей, а в мелкосерийном производстве – из цилиндрического проката с разрезанием на сегменты. Демонтаж шпонок несложен и осуществляется легким ударом по концу шпонки. Крепление шпонок на валу устойчивее вследствие большей глубины врезания. Однако сегментные шпонки значительно ослабляют валы (особенно полые). Это обстоятельство наряду с малой длиной шпонок, обусловливающей повышенные напряжения смятия на рабочих гранях шпонок, ограничивает применение сегментных шпонок областью малонагруженных соединений. Сегментные шпонки, за редким исключением, устанавливают только в массивных валах. Посадки по боковым граням для сегментных шпонок такие же, как для призматических.
Тангенциальная шпонка (рис. 1,в) используется при передаче значительных крутящих моментов, переменных по значению или направлению. Состоит из двух односкосных клиньев одного уклона (1:100), имеет узкие рабочие
21 билет
грани. Натяг в соединении создаётся в окружном направлении, поэтому ставятся две шпонки. Тангенциальные клиновые шпонки применяют только в попарной установке под углом между парными шпонками (α=120°).
Реже используются затяжные клиновые (врезная, рис. 1,г, и на лыске, рис. 1,д) и фрикционные шпонки (рис. 1,е). Для образования соединения со шпонкой на лыске на валу вырезается сегментный паз. При внезапном увеличении нагрузки шпонка на лыске проскальзывает по валу, что смягчает удар. Фрикционная шпонка используется для передачи сравнительно небольшого крутящего момента.
Осевые штифты (круглые шпонки) применяют для передачи крутящего момента в неразборных соединениях. Штифты устанавливают по посадке с натягом в отверстия, совместно просверленные и развернутые в вале и ступице по стыку посадочных поверхностей.Недостаток соединения – необходимость совместной обработки отверстий под штифты в вале и ступице. Материал детали и вала должен быть примерно одинаковой твердости; в противном случае неизбежен уход сверла в сторону более мягкого металла. Соединения осевыми штифтами применимы для крепления насадных деталей в концевых установках при не слишком большой длине вала, когда обеспечен удобный подвод сверл и разверток к торцу вала. В слабонагруженных соединениях (валы вспомогательных приводов) применяют крепление цилиндрическими или коническими радиальными штифтами, фиксирующими насадную деталь в угловом и осевом направлениях. Соединение нетехнологичное (требуется совместное сверление и развертывание отверстий в ступице и вале); отверстия сильно ослабляют вал; затяжка соединения отсутствует.
Фланцевые соединения применяют преимущественно для соединения валов, а также для крепления на валах деталей дискового и барабанного типа. Крутящий момент передается призонными болтами или специальными элементами, работающими на срез и смятие, а отчасти силами трения, возникающими на стыковых поверхностях при затяжке стяжных болтов. Преимуществом фланцевых соединений является практически беззазорная передача крутящего момента, достигаемая посадкой призонных болтов с натягом. Силы трения, возникающие на стыке при затяжке болтов, предупреждают микросмещения сопрягающихся поверхностей, поэтому фланцевые соединения почти не подвержены наклепу, свариванию и фрикционной коррозии, которые часто встречаются в ступичных соединениях. При конструировании фланцев не всегда исходят из условия наиболее компактного размещения болтов. В общем случае бывает задан только крутящий момент; требуется определить параметры фланцевого соединения, обеспечивающие передачу момента. Задача не имеет однозначного решения. Диаметр фланца, число и диаметр болтов – независимые переменные; существует большое число сочетаний этих параметров, удовлетворяющих условию прочности.
22 билет
- добиваться максимального повышения полезной отдачи путем увеличения производительности машин и объема выполняемых ими операций;
- добиваться всемерного снижения расходов на эксплуатацию машин уменьшением энергопотребления, стоимости обслуживания и ремонта;
- предупреждать техническое устаревание машин, обеспечивая их длительную применяемость, закладывая в них высокие исходные параметры и предусматривая резервы развития и последовательного совершенствования;
- избегать выполнения трущихся поверхностей непосредственно на корпусах деталей; для облегчения ремонта поверхности трения выполнять на отдельных, легко заменяемых деталях;
- исключать подбор и пригонку деталей при сборке; обеспечивать полную взаимозаменяемость деталей;
- обеспечивать высокую прочность деталей и машины в целом способами, не требующими увеличения массы;
22 билет
- устранять возможности поломок и аварий в результате неумелого или небрежного обращения с машиной;
- исключать возможность неправильной сборки деталей и узлов, нуждающихся в точной координации одного относительно другого;
- избегать открытых механизмов и передач; заключать механизмы в закрытые корпуса, предотвращающие проникновение грязи, пыли и влаги;
- предупреждать коррозию деталей, в особенности у машин, работающих на открытом воздухе;
- уменьшать массу машин путем увеличения компактности конструкций;
- всемерно упрощать конструкцию машин; избегать сложных многодетальных конструкций;
- сокращать объем механической обработки;
- не применять оригинальных деталей и узлов там, где можно обойтись стандартными, унифицированными, покупными деталями и узлами;
- экономить дорогостоящие и дефицитные материалы, применяя их полноценные заменители;
- соблюдать требования технической эстетики.
Если материал при колебаниях температуры лишен возможности свободно расширяться или сжиматься, то в нем возникают тепловые напряжения. Различают торможение тепловых деформаций детали сопряженными деталями (торможение смежности) и торможение деформаций волокон детали смежными волокнами (торможение формы).
Тепловые напряжения, вызванные напряжением торможением формы, возникают при неравномерном нагреве детали, когда отдельные волокна материала лишены возможности по конфигурации детали расширяться в соответствии с законом тепловой деформации. В отличие от торможения смежности здесь напряжения возникают только при перепаде температур в теле детали. Как общее правило, горячие участки детали с температурой, превышающей среднюю, испытывают напряжения сжатия, а более холодные – напряжения растяжения. Это же справедливо при минусовых температурах: менее холодные участки подвергаются сжатию, а более холодные – растяжению. Тело, имеющее во всех своих частях одинаковую температуру, термических напряжений не испытывает.
Примером торможения смежности является соединение деталей, имеющих при работе различную температуру или выполненных из материалов с неодинаковыми коэффициентами линейного расширения. Для уменьшения термических напряжений в шпильках корпус следует делать упругим, а шпильки – жесткими. Для уменьшения термических напряжений в корпусе шпильки следует выполнять упругими, а корпус – жестким. Прочность корпуса обычно не является определяющей для прочности стяжных соединений, поэтому для термически нагруженных соединений целесообразно придерживаться правила: упругий корпус – жесткие шпильки.
Прочность стяжных соединений помимо термических напряжений в значительной степени зависит от силы предварительной затяжки соединения и рабочих сил, действующих на соединение.
Способы уменьшения термической силы: уменьшение разности температур сопряженных деталей (охлаждение стягиваемой детали или увеличение температур стягивающей детали); уменьшение разницы в значениях коэффициентов линейного расширения(подбор материалов сопряженных деталей).
23 билет
В качестве примера на рис.68 изображены габаритные размеры двигателей одинаковой мощности с одинаковыми средним эффективным давлением и средней скоростью поршня, но с различными отношениями хода к диаметру цилиндра. Во втором случае также уменьшена высота поршня и длина шатуна. В целом получается очень значительный выигрыш по размерам и массе.
Для некоторых категорий машин, работающих на жидкостях или газах, значительного уменьшения размеров и массы можно добиться увеличением давления рабочей жидкости (газа). До известного предела можно повысить рабочее давление газов в двигателях внутреннего сгорания, что позволяет уменьшить рабочий объем цилиндров или при заданном рабочем объеме повысить мощность.
В некоторых случаях, например в машинах генераторах энергии, можно достичь уменьшения массы за счет повышения быстроходности.
В крупногабаритных агрегатах существенного уменьшения массы и упрощения привода привода можно достичь децентрализацией привода путем замены механических передач индивидуальными электро- и гидроприводами, связанными цепями управления. Механические коробки скоростей во многих случаях выгодно заменять системами регулируемых электроприводов.
23 билет
Повышенные температуры наблюдаются не только в тепловых машинах, у которых нагрев является следствием рабочих процессов. В «холодных» машинах нагреваются механизмы, работающие при высоких скоростях и больших нагрузках (зубчатые передачи, подшипники). Детали, подверженные циклическим нагрузкам, нагреваются в результате упругого гестерезиса при многократно повторных циклах нагружения-разгружения. Повышенные температуры сопровождаются изменением линейных размеров деталей и может вызвать высокие напряжения
Если материал при колебаниях температуры лишен возможности свободно расширяться или сжиматься, то в нем возникают тепловые напряжения. Различают торможение тепловых деформаций детали сопряженными деталями (торможение смежности) и торможение деформаций волокон детали смежными волокнами (торможение формы).
Тепловые напряжения, вызванные напряжением торможением формы, возникают при неравномерном нагреве детали, когда отдельные волокна материала лишены возможности по конфигурации детали расширяться в соответствии с законом тепловой деформации. В отличие от торможения смежности здесь напряжения возникают только при перепаде температур в теле детали. Как общее правило, горячие участки детали с температурой, превышающей среднюю, испытывают напряжения сжатия, а более холодные – напряжения растяжения. Это же справедливо при минусовых температурах: менее холодные участки подвергаются сжатию, а более холодные – растяжению. Тело, имеющее во всех своих частях одинаковую температуру, термических напряжений не испытывает.
Примером торможения смежности является соединение деталей, имеющих при работе различную температуру или выполненных из материалов с неодинаковыми коэффициентами линейного расширения. Для уменьшения термических напряжений в шпильках корпус следует делать упругим, а шпильки – жесткими. Для уменьшения термических напряжений в корпусе шпильки следует выполнять упругими, а корпус – жестким. Прочность корпуса обычно не является определяющей для прочности стяжных соединений, поэтому для термически нагруженных соединений целесообразно придерживаться правила: упругий корпус – жесткие шпильки.
Прочность стяжных соединений помимо термических напряжений в значительной степени зависит от силы предварительной затяжки соединения и рабочих сил, действующих на соединение.
Способы уменьшения термической силы: уменьшение разности температур сопряженных деталей (охлаждение стягиваемой детали или увеличение температур стягивающей детали); уменьшение разницы в значениях коэффициентов линейного расширения(подбор материалов сопряженных деталей).