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
1 вопрос: Д.м. – расч. конструкторский курс, изучающий основы проектирования машин и мех.
Проектирование делается:
Надёжность складывается:
Обеспечение надёжности производится на 3-х этапах: проектирование, изготовление, эксплуатация.
Надёжность определяется наиболее слабым звеном, теряющим со временем свою работоспособность. Показатели причин отказов наз-ся критериями работоспособности:
Расчёты Д.м. бывают:
При конструировании соблюдают 2-а принципа: взаимозаменяемость (обеспеч. правильной сборки и замены деталей без дополнительной подгонки), стандартизация установление спецнорм, регламентирующих виды и параметры деталей машин).
3 вопрос: Контактные напряжения
К.н. возникают при контакте 2-ух тел, размеры которых намного больше площадки контакта.
Для цилиндров: формула Герца
Fп – прижимающая сила
н – контактное напряжение, изменяющееся по цикл., эллиптическому закону.
Е – модуль упругости
- радиус кривизны
Из-за возникновения упругих деформаций контакт по линии превращается в контакт по площадке. Контактные напряжения не развиваются во внутрь детали, а сосредотачиваются на поверхности.
Причины разрушения от н:
образование трещин из-за цикличности нагружения
развитие трещин
смазывание поверхности
Смазка оказывается внутри трещины, создаётся повышенное давление, что сопровождается микровзрывом и увеличением трещины. Поверхность становится изъеденной трещиной.
Вопрос 2:
Основные параметры мех. передач:
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ – ПЕРЕДАЧА – ВЫХ. ЗВЕНО
n1, N1, T1. n2, N2, Т2.
Передача – это совокупность элементов, согласующих кинемат. и силовые параметры электродвигателя и выходного звена.
Основные параметры:
1. мощность
2. быстроходность – число оборотов
или угловая скорость = с -1
(окружн.сила на окружн.скорость)
;
Мех. передачи делятся на:
Мех. передачи выполняют фун-ции:
U (передаточное число) U=
Если U<1 – передача повышающая (мультипликаторы)
Если U>1 – понижающая (редуктор)
4 вопрос: Зубчатые передачи
Конструкция зубчатого колеса:
Достоинства:
Недостатки:
Материалы зубчатых колёс:
улучшение ( до нарезания зубьев) НВ от 235-302 (стали: 40 Х, 40 ХН, 40, 45)
закалка токами высоких частот (ТВЧ) для модулей 2 мм 45…53 HRC (х 10 НВ), стали: 40, 45, 40 ХН)
цементация (насыщение поверхностного слоя углеродом) 53…63 HRC ( 20 Х, 18 ХГТ)
азотирование 58…65 HRC (18 ХНМА, 40 ХНМА)
Материал шестерни должен быть твёрже, чем у колеса, т.к. её зубья участвуют в большем числе циклов нагружения.
Виды отказа зубчатых передач:
По линии В поломка происходит из-за перегрузок, а по линии А из-за усталостного разрушения.
Точность зубчатых передач:
При изготовлении неизбежны погрешности: отклонение шага, профиля, направления зуба, радиальное биение. Эти отклонения приводят к нарушению плавности хода, возникновению колебаний, шуму и т.д.
Точность зубчатых передач регламентирует стандарт.
Установлено 12 степеней точности: (с 1-12 в порядке убывания). Обычно используются степени тонности 6-8
, U ()
8 вопрос: Цилиндрическая зубчатая передача
Рис. 1. Зубчатая передача с цилиндрическими колёсами: а — прямозубая; б — косозубая; в — шевронная; г — коническая; д — с круговым зубом; е — с внутренним зацеплением
; (косозуба передача)
d1, d2 – делительный диаметр
- диаметр выступов
- диаметр впадин
в – ширина зубчатого венца в1 > в2
- высота зуба
; ; с – боковой зазор = 0,25 m, R = 0,35 m
(мм) ; Р – шаг (по делительному диаметру )
- торцевой модуль для косозубой передачи
;
;
z1 и z2 – число зубьев
n1 и n2 - число оборотов
- передаточное число, град.
Коэф. ширины зуба: ; (редукт. 0,315/0,63)
Диаметр делительной окружности
d=
7 вопрос: Критерии работоспособности зуб. передач.
Контактная прочность и прочность на изгибе: выполняем следующие расчёты:
10, 11 вопросы: Коническая зубчатая передача – применяется для скрещивающихся валов.
Зуб. передача с круговым зубом имеет высокую нагрузочную способность, малая шумность, но сложность изготовления, большие нагрузки на валы.
Недостаток конических передач:
- внешнее конусное расстояние
- ширина зуб. венца
- диаметры выступов
- окружность впадин
-внешний делительный диаметр
- средний делительный диаметр
- внешний окружной модуль
; - средний окрж. диамтр
, - углы делит. конусов
- суммарный угол
Силы в зацеплении:
, град.
Fa – осевая сила
Fr – радиальная сила
12, 13 вопросы: Червячная передача:
Достоинства: большое передаточное число, плавность, бесшумность работы, высокая кинематическая точность
Недостатки: низкий КПД, требует интенсивного охлаждения, сложность сборки и регулировки, необходимость использовать дорогие антифрикционные материалы.
Червяки по форме тела делят на:
По форме боковой поверхности:
Критерии работоспособности червячных передач:
Т.к. КПД червячной передачи низкий (72-90%) значительная часть энергии превращается в тепло и в зоне контакта червяка и колеса происходит активное заедание.
Материал червяка и колеса: для уменьшения заедания и износа червячное колесо изготавливают из антифрикционных материалов.
Колесо (червячное) изготавливают составным: середину из чугуна или стали, а венец из бронзы или чугуна. Бронзы используют оловянистые и безоловянистые.
Материал червяка: нетермообрабатываемые стали; улудшаемые стали; цементируемые; закаливаемые ТВЧ
Стали: 40 Х, 40 ХМ, 18 ХГТ.
Параметры червячной передачи:
град. – угол зацепления
Червяки бывают 1-но, 2-х и 4-х заходные. Чем больше число заходов, тем выше КПД
- угол подъёма витков червяка
, где z1 – число заходов червяка
q – коэф. диаметра червяка
; ; и - делит. окруж.
- межосевое расстояние
- окружность выступов
- высота головки зуба
- окр. впадин
- высота ножки зуба
Большинство червячных передач выполняется смещением межосевого расстояния для получения стандартного его значения или изменением числа зубьев.
: Ременная передача – это передача гибкой связью.
Схема ременной передачи и сечения ремней: а — плоскоременной; б — клиноременной; в — круглоременной; г — поликлиновой; 1 и 3 — ведущий и ведомый шкивы; 2 — ремень.
Достоинства:
Недостатки:
Ремённая передача бывает:
По типу ремня делятся на:
А). плоско – ременные
Б). клиноременные
В). Поликлиновые
Г). Круглые
Д). прямоугольные
Из :
; ;
- для плоских ремней град.
для клиновых град.
Натяжение в рабочей и холостой ветке ремня различны, так же как и удлинения ремня , где Е – удлинение ремней.
Натяжение на ведущем шкиву падает, ремень укорачивается и проскальзывает. На ведомом ремень удлиняется и вновь проскальзывает.
Трение происходит на дугах скольжения между ремнём и шкивом.
Для работы передачи необходимо обязательно обеспечить натяжение ремней.
где: А – площадь сечения
Е - модуль упругости
Критерием работоспособности ременной передачи является:
16 вопрос: Валы и оси.
Вал предназначен для передачи крутящего момента, удержания детали, восприятия сил, действующих на деталь.
Ось не предаёт крутящего момента.
Валы бывают:
полые
сплошные
жёсткие
гибкие
ступенчатые
сплошные
прямые
непрямые (коленчатые – служащие для изменения видов движения).
Переходные (от одного диаметра к другому) участки вала оформляются галтелью, канавкой для выхода шлифовального круга.
Такие участки наз-ся концентраторами напряжений.
Меры по снижению напряжений:
Валы изготавливают на токарных станках с последующим шлифованием.
Передача нагрузок на вал от детали передаются:
Критерии работоспособности: прочность и жёсткость. Статическая прочность обеспечивается коэф. запаса Sт, а циклическая прочность S. Жёсткость обеспечивается прогибом f, углом поворота Q, крутильная жёсткость .
Неразъёмные соединения - заклёпочные, сварные, паяные, прессовые, клеевые, полученные вальцеванием, комбинированные (клеесварные и др.).
Разъёмные:
винтовые и болтовые соединения, зубчатые соединения, соединения с помощью шпонок и штифтов, клеммовые соединения
Для расчета валов и подшипников определяют силы в зацеплении (рис. 15):
Рис. 15. Схема сил, действующих на вал от зубчатых колес в цилиндрической передаче
Ft = 2 * 103 * T1 / d1 = 2 * 103 * T2 / d3
FR = Ft * tg 20o / cos β
FA = Ft * tg β
где Ft, FR и FA - окружная, радиальная и осевая сила соответственно
Передачи: а — зубчатая цилиндрическая; б — зубчатая коническая; в — червячная.
Рис. 4. Подшипники: а — шариковый; б — роликовые цилиндрический и конический; в — скольжения.
Рис. 3. Валы и оси: а — вал ступенчатый; б — шпиндель металлорежущего станка; в — вал коленчатый.
Подшипник, опора вала или оси, фиксирующая положение вращающейся или качающейся части механизма по отношению к другим его частям. По направлению воспринимаемых нагрузок П. разделяют на радиальные (для восприятия нагрузок, перпендикулярных к оси вала), упорные (для восприятия нагрузок, направленных по оси вала), а также радиально-упорные (для восприятия комбинированных, преимущественно радиальных нагрузок; реже применяют упорно-радиальные П. — преимущественно для восприятия осевых нагрузок). По виду трения различают подшипники качения (получили наибольшее распространение) и подшипники скольжения.
Рис.. Схема осевого подшипника скольжения: 1 — подушка; 2 — упорный диск; 3 — вал; F — осевая сила.
Рис.. Конструкция шарикоподшипника: 1 - наружное кольцо; 2 - внутреннее кольцо; 3 - шарик; 4 - сепаратор (штампованный).
Рис. 3. Основные типы подшипников качения: а — шарикоподшипник радиальный однорядный; б — шарикоподшипник радиальный двухрядный сферический (самоустанавливающийся); в — роликоподшипник с короткими цилиндрическими роликами радиальный однорядный без бортов на наружном кольце; г — роликоподшипник с витыми роликами радиальный однорядный; д — роликоподшипник с игольчатыми роликами радиальный с бортами на наружном кольце; е — роликоподшипник сферический с асимметричными роликами радиальный двухрядный; ж — шарикоподшипник радиально-упорный однорядный; з — роликоподшипник с коническими роликами радиально-упорный однорядный; и — шарикоподшипник упорный одинарный.
Рис. 3. Самоуправляемые муфты: а — свободного хода; б — центробежная; 1 — ведущая звёздочка; 2 — ролики; 3 — ведомая обойма; 4 — корпус; 5 — фрикционная обкладка.