Терминологический словарь по технической механике

Г.В. Инкина

 

 

Техническая механика

Глоссарий

для студентов всех форм обучения по специальностям СПО: 150415 «Сварочное производство», 190631«Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», 260203 «Технология мяса и мясных продуктов»,260807 «Технология продукции общественного питания», 230401 «Информационные системы (по отраслям)

 

Светлый, 2013

ББК

 

 

Составитель: Инкина Г.В., преподаватель специальных дисциплин.

 

Методист ___________ Н.Н. Перебоева

 

Рассмотрено на заседании МО

Протокол №____ от «___»___________20___г.

Председатель МО __________ М.С. Семко

 

 

Печатается по решению Методического совета техникума, протокол № __ от «___» ___________ 20­­­­___г.

 

 

© ТОТ, 2013

©Инкина Г.В., 2013

Содержание

Терминологический словарь …………………………………………………4
Основные определения и понятия……………………………………………13 Основные обозначения……………………………………….......... 30

 

 

Терминологический словарь по технической механике

Статика

Балка	- это конструктивная деталь, какого-либо сооружения, выполняемая в большинстве случаев в виде прямого бруска с опорами в 2-х (или более) точках и несущая вертикальные нагрузки.
Материальная точка	- это геометрическая точка, обладающая массой
Момент силы относительно точки Mo(F)=±Fl	знаком плюс или минус произведение модуля силы на кратчайшее расстояние от точки до линии действия силы.
Несвободное тело	- это твердое тело, которому перемещения в пространстве ограничено какими-либо другими телами.
Пара сил	- это система двух параллельных сил, равных по модулю и направленных в противоположные стороны.
Плоскость действия пары сил	- это плоскость, в которой расположены силы образующие пару сил.
Плечо силы	- это кратчайшее расстояние от центра момента до линии действия силы.
Проекция вектора силы	- это произведение модуля вектора на cos угла между осью и вектором.
Реакция связи	со стороны связей к телу приложена сила.
Сила	- это мера механического действия одного материального тела на другое.
Система сил	- это несколько сил действующих на какой-либо одно твердое тело.
Свободное тело	- это твердое тело, которое может перемещаться в пространстве в любом направлении.
Связи	- это тела, которые ограничивают перемещение данного тела.
Статика	- это общий раздел, изучающий равновесие тел и тела в покое.
Статический коэффициент трения	- это постоянная для двух соприкасающихся тел, значение tgµо=fо.
Сила тяжести	- это одно из проявления закона всемирного тяготения.
Статическая устойчивость	- это способность тела сопротивляться всякому сколь угодно малому нарушению равновесия.
Угол трения	- это максимальный угол, на который от нормали к поверхности реальной связи отклоняется ее реакция.
Центе парал-лельных сил	- это точка, через которую проходит линия действия равнодействующей системы параллельных сил.
Центр тяжести	- это центр параллельных сил тяжести всех частиц тела.

Кинематика

Вращательное движение	- это движение твердого тела, при котором все его точки перемещаются по окружностям с центрами распространенными на перпендикулярной этим окружностям неподвижной прямой.
Движение	- это основная форма существования всего материального мира, покой и равновесие - частные случаи движения.
Кинематика	- это раздел механики, занимающийся изучением движения материальных тел без учета их массы и действующих на них сил.
Касательное ускорение	- характеризует быстроту изменения направления скорости или служит характеристикой неравномерности движения по любой траектории.
Мгновенный центр скоростей	- это точка плоского сечения, абсолютная скорость которой равна нулю.
Нормальное ускорение	- служит характеристикой криволинейности движения
Ось вращения	-это неподвижная прямая, на которой лежат центры круговых траекторий точек тела.
Относительное движение	-это движение некоторой точки м по отношению к подвижной системе отсчета.
Поступательное движение	- это движение твердого тела, при котором любой выбранный в теле отрезок прямой перемещается, оставаясь параллельным своему первоначальному положению передачи.
Передачи	- это механические устройства, предназначенные для передачи вращательного движения.
Передаточное отношение от одного вала к другому	- это взятое со знаком плюс или минус отношение их угловых скоростей.
Переносное движение	- это движение подвижной системы отсчета вместе со всеми связанными с ней точками материальной среды по отношению к неподвижной системе отсчета для точки.
Плоскопараллельное движение	- это движение твердого тела, при котором все его точки движутся в плоскостях, параллельных некоторой неподвижной плоскости.
Путь	- это расстояние, которое проходит точка при движении (путь всегда положителен).
Расстояние	- это положение точки на траектории от начала координат (может быть положительным или отрицательным).
Скорость	- это векторная величина, характеризующая в каждый данный момент времени направление и быстроту движения точки.
Сложное или абсолютное движение	- это движение точки по отношению к неподвижной системе отчета.
Траектория	- это геометрическое место положений движущейся точки в рассматриваемой системе отсчета.
Ускорение	- это векторная величина, характеризующая быстроту изменения направления и числового значения скорости.

Динамика

Динамика	- изучает движение материальных тел под действие сил.
Движущиеся силы	- это силы, производящие положительную работу.
Изменяемые	- наз. механические системы, расстояние между точками которых могут меняться.
Метод кинетостатики	- это решение задач динамики с помощью принципа Даламбера.
Мощность	- это величина, которая определяет количество энергии, развиваемой двигателем.
Механический коэффициент полезного действия	это отношение полезной работы ко всей совершенной работе.
Механическая система	- это совокупность материальных точек, связанных между собой силами взаимодействия.
Несвободная точка	- это материальная точка, свобода перемещений которой ограничена наложенными связями.
Работа	- это нахождение в действии, процесс превращения одного вида энергии в другой.
Свободная точка	- это материальная точка, движение которой не ограничено наложенными связями.
Сила инерции	- это сила, численно равная произведению массы материальной точки на приобретенное его ускорение и направленное в сторону, противоположную ускорению.
Силы сопротивления	- это силы производящие отрицательную работу.
Сила	- это величина, являющаяся мерой механического взаимодействия двух тел.
Скалярная величина	- это величина, имеющая определенное направление.
Трение качения	- это сопротивление, возникающее при перекатывании тела по поверхности другого.
Трение	- это сила, препятствующая движению одного тела по поверхности другого.

Сопротивление материалов

Абсолютный сдвиг	- это величина наибольшего смещения частиц материала по отношению к их первоначальному положение.
Брус	- наз. тело, одно из измерений которого (длина) значительно превышает два других.
Балка	- это брусья, работающие на изгиб.
Деформация	- это способность тела изменять форму и размер под действием внешних сил.
Допускаемое Напряжение	- это напряжение, для которого конструкция работоспособная и они составляют часть от напряжений, которые являются опасными.
Жесткость	- это способность конструкции (или отдельного элемента) сопротивляться упругим деформациям.
Изгибающий Момент	- это составляющие моменты, возникающие в плоскостях перпендикулярных поперечному сечению бруса.
Крутящий момент (М кр)	- это составляющая главного момента внутренних сил момент, возникающий в плоскости поперечного сечения.
Кручение	- это такой вид нагружения бруса, при котором в его поперечных сечениях возникает только один силовой фактор - крутящий момент.
Метод сечения	-применяется для выявления внутренних ил в сопротивлении материалов.
Напряжение	- это числовая мера интенсивности внутренних сил.
Нагрузка	- это равновесная система внешних сил, состоящая из активных сил и реакций связей.
Нормальная (продольная) cила	- это составляющая главного вектора внутренних сил, направленная перпендикулярно плоскости поперечного сечения бруса.
Наклеп	- это явление повышения упругих свойств материала в результате предварительной вытяжки выше предела текучести.
Нормативный или допускаемый	- наз. задаваемый заранее коэффициент запаса.
Напряжение смятия	- это давление, возникающее между поверхностью соединительной детали и отверстия.
Ось бруса	- это кривая, вдоль которой перемещается центр тяжести плоской фигуры.
Опасные точки	- это наибольшие нормальные напряжения возникают в точках опасного поперечного сечения, максимально удаленных от нейтральной оси.
Прочность	- это способность конструкции (или отдельного ее элемента) выдерживать заданную нагрузку не разрушаясь и без появления остаточных деформаций.
Принцип начальных размеров	- это первоначальная форма тела (элемента конструкции) и его начальных размеров.
Поперечный момент сопротивления	- это отношение полярного момента инерции сечения к его радиусу.
Прямой чистый изгиб	- это такой вид нагружения бруса, при котором в его поперечных сечениях возникает только один внутренний силовой фактор - изгибающий момент.
Прогиб бруса	- это линейные перемещения центров тяжести произвольных поперечных сечений при изгибе.
Предел выносливости	- это наибольшее напряжение цикла, при котором еще не происходит усталостного разрушения до базы испытания.
Растяжение или сжатие	- это вид нагруженного бруса, при котором в его поперечных сечениях возникает только один внутренний силовой фактор - нормальная сила (растяжение - плюс, сжатие - минус).
Статически Неопределимый	- это механическая система, для которой реакция связей и внутренние силовые факторы не могут быть определены с помощью уравнений равновесия и метод сечений.
Срез	-это сдвиг материала не на участке длины, а в одной плоскости.
Срезающая сила	- это сила, возникающая в поперечном сечении.
Стрела прогиба	- это наибольший прогиб (max).
Статически неопределимые	- это системы, для которых реакции связей внутренние силовые факторы не могут быть определены с помощью уравнений равновесия и метода сечений.
Сопротивление усталости	- это способность материала воспринимать многократное действие перемещенных напряжений от заданной нагрузки без нарушения.
Угол сдвига или угловая деформация	- это угол, не зависящий от размеров выделенного элемента, поэтому он является мерой деформации.
Устойчивость	- это способность конструкции (или отдельного элемента) сопротивляться упругим деформациям.
Упругая линия	- это изогнутая ось бруса
Цикл Напряжения	- это совокупность последовательных напряжений за один период их изменения.
Чистый сдвиг	- это сдвиг, при котором материал равномерно смещается в поперечном сечении и при котором возникают только касательные напряжения.
Эпюра	- это график измерения продольной силы или других внутренних силовых факторов, по длине стержня.

Детали машин

Автоматом	- наз. машину, в которой все преобразования энергии материалов, информации выполняются без непосредственного участия человека.
Виброустойчивость	- это способность конструкций работать в заданном диапазоне режимов без резонансных колебаний.
Вариатор	- механически регулируемые передачи.
Вал	- это вращающаяся деталь машины, предназначена для поддерживания установленных на нем зубчатых колес, звездочек, шкивов и т. п. для передачи вращающегося момента.
Вкладыш	- это основная деталь подшипников.
Втулочная муфта	- это цельная стальная втулка, закрепленная на концах валов штифтами, шпонками или шлицами.
Галтель	- это поверхность плавного перехода от одного диаметра вала к другому.
Деталь	- это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (болт, вал и т. д.)
Жесткость	- способность деталей сопротивляться упругим деформациям, т. е. изменению их формы и размеров под действием нагрузок.
Звено	- это твердое тело входящие в состав механизма.
Износостойкость	- это сопротивление трущихся деталей изнашиванию.
Кинематическая пара	- это соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающие их относительное движение.
Контактными	- это напряжение, возникающие в месте контакта двух деталей, когда размеры площадки контакта малы по сравнению с размерами деталей.
Клиновой ремень	- это бесконечные ремни трапециидального сечения с рабочими боковыми гранями и углом клина прямолинейного участка ремня угол = 40^о.
Машина	- это устройство выполняющие механические движения угла преобразования энергии материалов и информации.
Механизмом	- наз. систему тел, предназначенных для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.
Модуль	- это часть делительного диаметра, приходящегося на один зуб. Он является основным параметром зубчатой передачи, определяющим ее размеры, для пары зацепляющих колес, модуль должен быть одинаковым.
Муфта	- это устройство, соединяющее концы двух валов и передающие вращающий момент и одного вала на другой без изменения его значения и направления.
Надежность	- это свойство детали или машины в целом выполнять заданные функции с сохранением эксплуатационных показателей в течении требуемого промежутка времени или требуемой наработки.
Ось	- это деталь машины, предназначенная только для поддержания установленных на ней деталей.
Окружность вершин зубьев	- это окружность, ограничивающая высоту зубьев.
Окружной шаг зубьев	- это расстояние между одноименными профилями соседних зубьев на дуге делительной или любой другой концентрической окружности зубчатого колеса.
Окружность впадин зубьев	- это окружность, ограничивающая глубины впадин.
Прочность	- это главный критерий работоспособности для большинства деталей.
Передача	- это механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстоянии.
Подшипник качения	- это сборная единица, которая состоит из наружного и внутреннего колец с дорожками качения (шариков или роликов) и сепаратора разделяющего и направляющего тела качения.
Работоспособность	- это состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативно-технической документацией.
Редуктор	- это закрытая зубчатая или червячная передача, предназначена для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.
Теплостойкость	- это способность конструкций сохранять работоспособность в пределах заданных температур.
Технологичность	- наз. такая конструкция, которая обеспечивает заданные эксплуатационные качества и позволяет при данной серийности изготовлять ее с наименьшими затратами труда, материалов, средств и времени.
Угол зацепления	- это острый угол между линией зацепления и прямой, перпендикулярной межосевой линии.
Цапфы	- это участки вала или оси, лежащие в опорах (подшипниках).
Шипы	- это концевые цапфы.
Энергетические машины	- предназначены для преобразования любого вида энергии в механическую (электродвигатели и т. д.).

 

Основные определения и понятия технической механики

СТАТИКА

1. Теоретическая механика – это наука о равновесии тел в пространстве, о системах сил, и о переходе одной системы в другую.

2. Сопротивление материалов – наука о расчетах конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

3. Детали машин – это курс, изучающий назначение, классификацию и основы расчета деталей общего типа.

Механические движения – это изменение положения тела в пространстве и во времени.

Материальная точка – это тело, формами и размерами которого можно пренебречь, но которое обладает массой.

Абсолютно твердое тело – это тело, у которого расстояние между любыми двумя точками остается неизменным при любых условиях.

Сила – мера взаимодействия тел.

Сила – векторная величина, которая характеризуется:

1. точкой приложения;

2. величиной (модулем);

3. направлением

Аксиомы статики.

1. Изолированная точка – это материальная точка, которая под действием сил движется равномерно прямолинейно, либо находится в состоянии относительного покоя.

2. две силы равны, если они приложены к одному телу, действуют вдоль одной прямой и направлены в противоположные стороны, такие силы называются уравновешивающими.

3. Не нарушая состояния тела к нему можно приложить или от него отбросить уравновешивающую систему сил.

Следствие: всякую силу можно переносить вдоль линии её действия, не изменяя действия силы на данное тело.

4. Равнодействующая двух сил приложенных в одной точке, приложена в той же точке и является по величине и направлению диагональю параллелограмма, построенных на данных силах.

5. Всякому действию есть равное по величине и направлению противодействие.

Связи и их реакции.

Свободное тело – это такое тело, перемещение которого в пространстве ничего не меняет.

Те тела, которые ограничивают перемещение выбранного тела, называются связями.

Силы, с которыми связь удерживает тел о, называются реакциями связей.

При решении задач мысленно связи отбрасываются и заменяются реакциями связей.

1. Связь в виде гладкой поверхности

2. Гибкая связь.

3. Связь в виде жесткого стержня.

4. Опора в точке или опора углу.

5. Шарнирно подвижная опора.

6. Шарнирно неподвижная опора.

Система сил.

Система сил – это совокупность.

Система сил:

ПлоскаяПространственная

Сходящиеся Параллельные Сходящиеся Параллельные

КИНЕМАТИКА.

Кинематика изучает виды движения.

Формулы связи:

S=φr

υ=ωr

α_t=εr

α_n=ω²r

ДИНАМИКА.

Динамика изучает виды движения тела в зависимости от приложенных сил.

Аксиомы динамики:

1. всякая изолированная точка находится в состоянии относительного покоя, или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока приложенные силы не выведут её из этого состояния.

2. Ускорение тела прямо пропорционально действующей на тело силе.

3. Если на тело действует система сил, то его ускорение будет складываться из тех ускорений, которые бы тело получало от каждой силы в отдельности.

4. Всякому действию есть равное по величине и противоположно направленное противодействие.

Центр тяжести – это точка приложения силы тяжести, при повороте тела центр тяжести не меняет своего положения.

Сила инерции.

Сила инерции – всегда направлена в противоположную сторону ускорению и приложена к связи.

P^u = -ma

При равномерном движении, т.е. когда а=0 сила инерции равна нулю.

При криволинейном движении раскладывается на две составляющие: на нормальную силу и на касательную.

P^u_t=ma_t=mεr

P^u_n=ma_n=mω²r

Метод кинематики: условно прикладывают к телу силу инерции можно считать, что внешние силы реакции связей и сила инерции образуют уравновешенную систему сил. F+R+P^u=0

Сила трения.

Трение делится на два вида: трение скольжения и трение качения.

Законы трения скольжения:

1. Сила трения прямо пропорциональна нормальной реакции опоры и направлена вдоль соприкасающихся поверхностей в противоположную сторону движения.

2. Коэффициент трения покоя всегда больше коэффициента трения движения.

3. Коэффициент трения скольжения зависит от материала и физико – механических свойств трущихся поверхностей.

Условие самоторможения.

Трение приводит к снижению срока службы деталей к их износу и нагреву. Для того, чтобы этого избежать необходимо ввести смазку. Повысить качество обработки поверхности деталей. В трущихся местах применять другие материалы.

4. По возможности заменить трение скольжения трением качения.

Метод сечения.

Мысленно разрезаем нагруженный силами груз, для того, чтобы определить внутренние силовые факторы, для этого отбрасываем одну часть груза. Заменяем межмолекулярную систему сил эквивалентной системой с главным вектором и главным моментом. При разложении главного вектора и главного момента по осям x, y, z. устанавливаем вид деформации.

Внутри сечения бруса может возникать внутри силовых факторов, если возникает сила N (продольная сила), то брус растянут или сжат.

Если возникает Мк (крутящий момент) то деформация кручения, сила Q (поперечная сила) то деформация сдвига среза или изгиба. Если возникает М^и_х и М^и_z (изгибающий момент) то деформация изгиба.

Метод сечения позволяет определить напряжение в сечении груза.

Напряжение – это величина, показывающая, сколько нагрузки приходится на единицу площади сечения.

P = F/A

Эпюра – это график изменения продольных сил, напряжений, удлинений, крутящих моментов и т. д.

Растяжение (сжатие) – это такой вид деформации, при котором в поперечном сечении бруса возникает только продольная сила.

Закон Гука.

В пределах упругих деформаций нормальное напряжение прямо – пропорционально продольным деформациям.

б = Еε

Е – модуль Юнка, коэффициент, который характеризует жесткость материала при напряжениях, зависит от материала, образца из справочных таблиц.

Нормальное напряжение измеряется в Паскалях.

ε=Δ l / l

Δ l= l₁- l

V =ε’/ε

Δ l =N l /AE

Расчет на прочность.

np≥[n]

|б_max|≤[б]

np – расчетный коэффициент запаса прочности.

[n] – допустимый коэффициент запаса прочности.

б_max – расчет максимального напряжения.

б_max= N/A≤[б]

Кручение.

Кручение – такой вид деформации, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор – крутящий момент. Кручению повергаются валы, оси. И пружины. При решении задач строятся эпюры крутящих моментов.

Правило знаков для крутящих моментов: Если вращающий момент поворачивает вал со стороны сечения по ходу часовой стрелки, то крутящий будет ему равен со знаком «+», против – со знаком «- «.

Условие прочности.

Τ_кр=|М_мах|/W<=[ Τ_кр] – условие прочности

W=0,1d³-[M³] – момент сопротивления сечения (для круглого)

Θ=|М_{к мах}|*е/G*Y_x<= [Θ^o]

Y_x – осевой момент инерции

G – модуль сдвига, МПа, характеризует жёсткость материалов при кручении.

Изгиб.

Чистый изгиб – такой вид деформации, при котором в сечении бруса возникает только изгибающий момент.

Поперечный изгиб – изгиб, при котором в поперечном сечении вместе с изгибающим моментом возникает поперечная сила.

Прямой изгиб – такой изгиб, при котором силовая плоскость совпадает с одной из главных плоскостей бруса.

Главная плоскость бруса – плоскость, проходящая через одну из главных осей поперечного сечения бруса.

Главная ось – ось, проходящая через центр тяжести бруса.

Косой изгиб – изгиб, при котором силовая плоскость не проходит ни через одну из главных плоскостей.

Нейтральный слой – граница, проходящая между зонами сжатия и растяжения (напряжение в нём равно 0).

Нулевая линия - линия, полученная пересечением нейтрального слоя с плоскостью поперечного сечения.

Правило знаков для изгибающих моментов и поперечных сил:

Если силы направлены от бруса, то F=+Q, а если к брусу, то F=-Q.

Если края бруса направлены вверх, а середина вниз, то момент положительный, а если наоборот, то момент отрицательный.

 

ДЕТАЛИ МАШИН.

Деталь – это изделие, полученное из однородного по марке материала без сборочных операций.

Сборочная единица – изделие, полученное с помощью сборогчных операций.

Механизм – комплекс деталей и сборочных единиц, созданных с целью выполнения определённого вида движения ведомого звена с заранее заданным движением ведущего звена.

Машина – это комплекс механизмов, созданный с целью превращения одного вида энергии в другой, либо для совершения полезной работы, с целью облегчения человеческого труда.

Механические передачи.

Передачи – это механизмы, предназначенные для передачи движения.

1) По способу передачи движения:

а) зацеплением (зубчатая, червячная, цепная);

б) трением (фрикционная);

2) По способу соприкосновения:

а) непосредственным касанием (зубч., червяч., фрикц.);

б) с помощью передаточного звена.

Зубчатая – состоит из шестерни и зубчатого колеса и предназначена для передачи вращения.

Достоинства: надёжность и прочность, компактность.

Недостатки: шум, высокие требования к точности изготовления и монтажа, впадины – концентраторы напряжений.

Классификация.

1) цилинрические (оси 11), конические (оси пересек.), винтовые (оси скрещиваются).

2) По профилю зуба:

а) эвольвентные;

б) циклоидальные;

в) с зацеплением Новикова.

3) По способу зацепления:

а) внутреннее;

б) внешнее.

4) По расположению зубьев:

а) прямозубая;

б) косозубая;

в) мевронная.

5) По конструкции:

а) открытые;

б) закрытые.

Применяются в станках автомобилях, часах.

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса, оси которых скрещиваются.

Служит для передачи колесом вращения.

Достоинства: надёжность и прочность, возможность создания самоторможения передачи, компактность, плавность и бесшумность работы, возможность создания больших передаточных чисел.

Недостатки: тихоходность, большой нагрев передачи, применение дорогостоящих антифрикционных материалов.

Классификация.

1) По виду червяка:

а) цилиндрические;

б) глобоидальные.

2) По профилю зуба червяка:

а) эвольвентные;

б) коволютные;

в) архимедов.

3) По числу заходов:

а) однозаходные;

б) Многозаходные.

4) По отношению червяка к червячному колесу:

а) с нижним;

б) с верхним;

в) с боковым.

Применяются в станках, подъёмных устройствах.

Ременная передача состоит из шкивов и ремня. Служит для передачи вращения на расстояние до 15 метров.

Достоинства: плавность и бесшумность работы, простота конструкции, возможность плавного регулирования передаточного числа.

Недостатки: проскальзывание ремня, ограниченный срок службы ремня, необходимость натяжных устройств, невозможность применения во взрывоопасных средах.

Применяется в конвекторах, приводах станков, в текстильной промышленности, в швейных машинах.

Приборостроение.

Ремни – кожа, резина.

Шкивы – чугун, алюминий, сталь.

Цепная передача состоит из цепи и шестерён. Служит для передачи вращательного момента на расстояние до 8 метров.

Достоинства: надёжность и прочность, отсутствие проскальзывания, меньшее давление на валы и подшипники.

Недостатки: шум, большой износ, провисание, затруднён подвод смазки.

Материал – сталь.

Классификация.

1) По назначению:

а) грузовые,

б) натяжные,

в) тяговые.

2) По конструкции:

а) роликовые,

б) втулочные,

в) зубчатые.

Применяются в велосипедах, приводах станков и автомобилей, конвекторах.

Валы и оси.

Вал – это деталь, предназначенная для поддержания других деталей с целью передачи вращательного момента.

В процессе эксплуатации вал испытывает изгиб и кручение.

Ось – это деталь предназначенная только для поддержания на неё насаженных других деталей, в процессе работы ось испытывает только изгиб.

Классификация валов.

1) По назначению:

а) прямые,

б) коленчатые,

в) гибкие.

2) По форме:

а) гладкие,

б) ступенчатые.

3) По сечению:

а) сплошные,

б) полые.

Элементы вала.

Валы часто изготавливают из стали-20, стали20х.

Расчёт валов:

tкр=|Mmax|\W<=[tкр]

sи=|Mmax|W<=[sи]

Оси только на изгиб.

W – момент сопротивления сечения [м3].

Муфты.

Муфты – это устройства, предназначенные для соединения валов с целью передачи вращательного момента и обеспечивающие остановку узла без выключения двигателя, а так же предохраняющие работу механизма при перегрузках.

Классификация.

1) Нерасцепляемые:

а) жёсткие,

б)?

Достоинства: простота конструкций, низкая стоимость, надёжность.

Недостатки: может соединять валы одинаковых диаметров.

Материал: сталь-45, серый чугун.

2) Управляемые:

а) зубчатая,

б) фрикционная.

Достоинства: простота конструкции, разные валы, возможно отключение механизма при перегрузке.

3) Самодействующие:

а) предохранительные,

б) обгонные,

в) центробежные.

Достоинства: надёжность в работе, передают вращение при достижении определённой частоты вращения за счёт сил инерции.

Недостатки: сложность конструкции, большой износ кулачков.

Выполняются из серых чугунов.

4) Комбинированные.

Муфты подбираются по таблице ГОСТа.

Неразъёмные соединения – это такие соединения деталей, которые невозможно разобрать без разрушения деталей, входящих в это соединение.

К ним относятся: заклёпочные, сварные, паяные, клеевые соединения.

Заклёпочные соединения.

1) По назначению:

а) прочные,

б) плотные.

2) По расположению заклёпок:

а) параллельное,

б) в шахматном порядке.

3) По числу заходов:

а) однорядные,

б) многорядные.

Достоинства: хорошо выдерживают ударные нагрузки, надёжность и прочность, обеспечивают визуальный контакт за качеством шва.

Недостатки: отверстия – концентраторы напряжений и снижают предел прочности, утяжеляют конструкцию, шумное производство.

Сварочные соединения.

Сварка – это процесс соединения деталей путём их нагрева до т-ры плавления, либо пластической деформацией с целью создания неразъёмного соединения.

Сварка:

а) газовая,

б) электродная,

в) контактная,

г) лазерная,

д) холодная,

е) сварка взрывом.

Сварные соединения:
а) угловое,

б) стыковое,

в) внахлёст,

г) тавровое,

д) точечное.

Достоинства: обеспечивает надёжное герметичное соединение, возможность соединения любых материалов любой толщины, бесшумность процесса.

Недостатки: изменение физических и химических свойств в зоне шва, коробление детали, сложность проверки качества шва, требуются специалисты высокой квалификации, плохо выдерживают повторно-переменные нагрузки, шов – концентратор напряжения.

Клеевые соединения.

Достоинства: не утяжеляет конструкцию, низкая стоимость, не требует специалистов, возможность соединять любые детали любой толщины, бесшумность процесса.

Недостатки: “старение” клея, низкая теплостойкость, необходимость предварительной зачистки поверхности.

Все неразъёмные соединения рассчитываются на срез.

tср=Q\A<= [tср]

 

Резьбы(классификация).

1) По назначению:

а) крепёжные,

б) ходовые,

в) уплотнительные.

2) По углу при вершине:

а) метрические(60°),

б) дюймовая(55°).

3) По профилю:

а) треугольная,

б) трапециидальная,

в) упорная,

г) круглая,

д) прямоугольная.

4) По числу заходов:

а) однозаходная,

б) многозаходная.

5) По направлению винтовой линии:

а) левые,

б) правые.

6) По поверхности:

а) внешняя,

б) внутренняя,

в) цилиндрическая,

г) коническая.

Резьбовые поверхности можно выполнить:

а) вручную,

б) на станках,

в) на автоматических машинах накатыванием.

Достоинства: простота конструкции, надёжность и прочность, стандартизация и взаимозаменяемость, низкая стоимость, не требует специалистов, возможность соединения любых материалов.

Недостатки: резьба – концентратор напряжений, износ соприкасающихся поверхностей.

Материал – сталь, цветные сплавы, пластмасса.

Шпоночные соединения.

Шпонки бывают: призматические, сегментные, клиновые.

Достоинства: простота конструкции, надёжность в работе, длинные шпонки – направляющие.

Недостатки: шпоночный паз – концентратор напряжений.

Шлицевые соединения.

Бывают: прямобокие, треугольные, эвольвентные

Достоинства: надёжность в работе, равномерное распределение по всему сечению вала.

Недостатки: сложность изготовления.

 

1Н=0,1кгс

R=sqr(x^2+y^2)для неподвижных опор

по х - cos данного угла

по у - sin этого угла или cos (90-угол)

если большая сторона треугольника то берем 2/3

если маленькая то - 1/3

принцип дАламбера:F+R+Pu=0

Tтр=fo*N

P=F/A=sqrG^2+Tx^2+Tz^2 - полное напряжение

^L=(N*L)/(A*E)-вторая запись закона гука