Тема 3.3 Фрикционные и ременные передачи

Необходимо усвоить классификацию фрикционных передач по расположению геометрических осей в пространстве и на поверхности колес, по окружной скорости и по конструктивным признакам (закрытые и открытые передачи). Расчет фрикционных передач на контактную усталость ведется по нормальным контактным напряжениям.

В процессе изучения ременной передачи следует усвоить сравнительные характеристики различных типов передач и области их применения, а также конструкцию ремней и ознакомиться со стандартами на ремни. Рассматривая методику расчета ременной передачи по тяговой способности, обратите внимание на то, что прочность ремня не является достаточным условием, определяющим работоспособность передачи. Для обеспечения достаточной долговечности ремня необхо­димо правильно выбирать отношение его толщины к диаметру малого шкива, а также такое расстояние, при котором число пробегов ремня в секунду не выше допустимого.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких случаях целесообразно применять фрикционные передачи?

2. Какими достоинствами и недостатками обладают фрикционные передачи?

3. Какие устройства называются вариаторами?

4. Какая передача называется ременной?

5. Классификация ременных передач.

6. Какие применяют типы ремней?

7. Какими достоинствами и недостатками обладают ременные передачи по сравнению с другими видами передач?

Тема 3.4 Зубчатые и цепные передачи

Необходимо усвоить классификацию зубчатых передач по расположению геометрических осей в пространстве и на поверхности колес, по окружной скорости и по конструктивным признакам (закрытые и открытые передачи).

Расчет закрытых зубчатых передач на контактную усталость ведется по нормальным контактным напряжениям. Контактная усталость зубьев определяется межосевым расстоянием или диаметрами колес. При расчете на изгиб обратите внимание на коэффициент формы зуба, его зависимость от числа зубьев и в связи с этим на различную прочность зубьев шестерни и колеса.

При изучении косозубых и шевронных цилиндрических передач сопоставьте расчеты на прочность с расчетами прямозубых цилиндрических передач и выявите особенности соответствующего расчета.

Обратите внимание на конструкцию червяков и червячных колес. Размеры червячного колеса определяются в среднем сечении. Необходимо усвоить ме­тодику выбора числа витков червяка и числа зубьев колеса, связав их с передаточным числом червячной передачи. С увеличением числа витков червяка одновременно увеличивается и износ рабочих элементов передачи, поэтому не рекомендуется применять червяки с числом витков более четырех. Расчет червячных передач имеет много общего с расчетом зубчатых передач, но расчет червячной передачи на контактную прочность - это и косвенный расчет на предотвращение заедания.

При изучении цепных передач необходимо понять и усвоить достоинства и недостатки цепных передач, область их применения, ознакомиться с классификацией приводных цепей, рассмотреть их конструкции, выяснить преимущества и недостатки различных типов цепей. Необходимо обратить внимание на выбор основных параметров цепных передач, на их кинематику и силовые зависимости с учетом динамических нагрузок в приводных цепях.

В связи с тем, что износ элементов передачи отрицательно сказывается на ее работе, основным видом расчета цепных передач является расчет на давление в шарнирных цепях.

Вопросы для самоконтроля

1. Каковы достоинства и недостатки зубчатых передач?

2. Как классифицируются зубчатые передачи?

3. Какие передачи называют открытыми и какие закрытыми?

4. Какие основные требования предъявляются к профилям зубьев?

5. Почему преимущественно применяется эвольвентное зацепление?

6. В чем заключаются преимущества и недостатки косозубых передач по сравнению с прямозубыми?

7. В каких случаях применяют конические зубчатые передачи? Каковы недостатки передачи коническими зубчатыми колесами?

8. Назовите достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми. В каких случаях применяется червячная передача?

9. Укажите достоинства и недостатки цепных передач и области их применения.

Тема 3.5 Валы и оси. Муфты

При изучении темы уясните разницу между осью и валом и различие в их расчете на прочность. Изучите конструкции осей и валов и их опорных частей - шеек, шипов, пят.

При изучении темы «Муфты» ознакомьтесь с разновидностями основных типов муфт и областями их применения, конструкциями муфт и особенностями их работы. Особое внимание уделите конструкциям муфт, применяемым в той отрасли промышленности, которая соответствует вашей специальности.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем заключается разница между валом и осью?

2. Какие различают виды валов?

3. Что называется шипом, шейкой и пятой?

4. Какие различают типы муфт по назначению?

5. Приведите сравнительную характеристику основных типов муфт.

Тема 3.6 Подшипники

При изучении подшипников скольжения подробно рассмотрите основные типы конструкций подшипников и подпятников скольжения, выясните область их применения, ознакомьтесь с материалами вкладышей и способами смазки. Следует знать, что расчет подшипников скольжения по давлению и на прогрев носит условный характер.

Изучая подшипники качения, обратите особое внимание на конструктивные особенности и области применения каждого типа подшипника, а также на обозначение подшипников качения.

Вопросы для самоконтроля

4. Какими недостатками обладают подшипники скольжения?

5. Какова роль смазки в подшипниках скольжения?

6. Каковы достоинства и недостатки подшипников качения по сравнению с подшипникам скольжения?

Тема 3.7 Соединения деталей машин

При изучении неразъемных соединений, среди которых наибольшее распрос­транение получили сварные и заклепочные, необходимо восстановить в памяти физическую суть сварки, ее разновидности и классификацию заклепочных соединений. Ознакомиться с типами сварных швов и способами подготовки кромок соединяемых деталей в зависимости от их толщины.

Клеевые соединения применяются весьма широко: от соединения простых небольших изделий до весьма внушительных по своим размерам. Одним из наиболее распространенных видов разъемных соединений, применяемых во всех областях машиностроения, являются резьбовые соединения. При изучении их нужно внимательно рассмотреть типы и назначение резьб и крепежных деталей, средства стопорения (гаечные замки).

Изучая резьбовые соединения, необходимо уяснить, что в большинстве случаев расчет болтов (винтов) сводится к расчету на растяжение с учетом соответствующих поправочных коэффициентов.

Вопросы для самоконтроля

1. Выполните эскизы характерных типов сварных швов.

2. Какие способы подготовки стыков под сварку вы знаете?

3. Как рассчитывают стыковые сварные швы, нагруженные осевой силой?

4. Как рассчитывают угловые, лобовые и комбинированные сварные швы при нагружении их осевой силой?

5. Как классифицируются заклепочные соединения?

6. Как рассчитывают заклепочные соединения?

7. Как классифицируются резьбы по геометрической форме и по назначению?

8. Почему для болтов (винтов, шпилек) применяют треугольную резьбу?

9. Как различают болты и винты по форме головок?

Раздел 4. Общие законы статики и динамики жидкостей и газов. Основные законы термодинамики

Тема 4.1 Основные понятия и определения гидростатики

Изучая гидростатику необходимо знать основные параметры и понятие о капельной, газообразной и идеальной жидкости, модели жидкости, силы действующие в жидкости. Основные физические свойства жидких и газообразных сред: плотность и удельный вес, сжимаемость, температурное расширение, вязкость, динамический и кинематический коэффициенты вязкости, гидростатическое давление. Основные уравнения гидростатики. Закон Паскаля. Приборы для измерения давления. Давление жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Закон Архимеда.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое масса и плотность жидкого тела?

2. Какими свойствами обладают жидкости?

3. Каковы размерности динамического и кинематического коэффициента вязкости?

4. Что такое массовые силы?

5. Что такое поверхностные силы?

6. Что называется давлением в точке, взятой внутри жидкости?

7. Какими свойствами обладает гидростатическое давление?

8. Чем отличаются установившееся и неустановившееся движение жидкости?

9. В чем отличие между ламинарным и турбулентным режимами течения жидкости?

Тема 4.2 Термодинамика

В этих темах необходимо понимать научное определение тепловой энергии и формы ее количественного и качественного превращения в термодинамических процессах. Обратить внимание на определение основных параметров состояния рабочего тела и их размерности. Усвоить, что такое абсолютное давление, остаточное давление и абсолютная температура. Понимать различие между идеальным и реальным газами. После изучения трех законов идеальных газов установить связь между абсолютным давлением, удельным объемом и температурой, выводом уравнений Клайперона и Менделеева.

Надо усвоить общие понятия о смесях и определение объемных, массовых долей и парциальных давлений. Уметь свободно пользоваться таблицами теплоемкостей. Обратить внимание на то, что первый закон термодинамики является частным случаем всеобщего закона сохранения энергии В. М. Ломоносова, что теплота и работа являются характеристиками процесса, и что внешним признаком изменения внутренней энергии рабочего тела является изменение его температуры.

Различать обратимый и необратимый процессы. Знать величину теплоты, расходуемую согласно первому закону термодинамики в изохорном, изобарном, изотермическом и адиабатическом процессах, а также изменение основных параметров состояния в pv диаграмме. Понимать протекание циклов Карно тепловых двигателей и холодильных машин в основе действия второго закона термодинамики.

Вопросы для самопроверки

1 Что такое рабочее тело в технической термодинамике?

2 В каких единицах измеряют давление, плотность и температуру в системе СИ?

3 Как различаются теплоемкости в зависимости от принимаемой единицы количества вещества?

4 В чем сущность первого закона термодинамики и каково его математическое выражение?

5 Какой процесс называется изохорным и как параметры газа изменяются?

6 Какой процесс называется изобарным? Как определяются теплота и работа?

7 В каком соотношении находятся параметры газа в изотермическом процессе?

8 Какой процесс называется адиабатическим, как его графически изображают в координатах pu?

9 В каком термодинамическом процессе вся подводимая к газу теплота превращается в механическую работу?

10 Какой термодинамический процесс называется политропным?

11 Что устанавливает второй закон термодинамики?

12 Из каких процессов состоит прямой и обратный цикл Карно и как выражается КПД этого цикла?

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ И ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ