Зубчатые (шлицовые) соединения. Типы и способы центрирования

Образованы выступами – зубьями на валу, которые входят со впадины-пазы ступицы.

По сравнению со шпоночными соединениями имеют преимущества:1. Большую нагрузочную способность2. Более высокое сопротивление усталости вала 3. Лучшую технологичность и точность изготовления. Внутренние шлицы получают протягиванием и шлифованием центрирующих поверхностей. Зубья получают фрезерованием червяными фрезами. По форме поперечного сечения различают:

прямобочные; эвольвентные; треугольные

Шлицевые соединения могут быть подвижные и неподвижные.

По типу воспринимаемой нагружки различают соединения нагруженные:1 только вращающим моментом; 2 вращающим моментом и поперечной силой; 3 вращающим моментом и изгибающим моментом; 4комплексной нагрузкой. По способу центрирования (обеспечения совпадения геометрических осей) ступицы относительно вала — с центрированием по наружному диаметру D,по внутреннему диаметру d и по боковым поверхностям зубьев. Зазор в контакте поверхностей: центрирующих — практически отсутствует, не-центрирующих — значительный.

Расчет шлицовых соединений на прочность

Основными критериями работоспособности шлицевых соединений являются сопротивления рабочих поверхностей смятию и изнашиванию.

Смятию

где Т — расчетный вращающий момент (наибольший из длительнодействующих моментов при переменном режиме нагружения), Н.м; К 3 — коэффициент неравномерности распределения нагрузки между

зубьями (зависит от точности изготовлния и условий работы), К з = 1,1...1,5; dср — средний диаметр соединения, мм; z — число зубьев; h — рабочая высота зубьев, мм; lp — рабочая длина соединения, мм; [σ] cм — допускаемое напряжение смятия, Н/мм².

где K_ИЗН – коэффициент концентрации нагрузки.

Билет№50 Муфты. Назначение. Классификация. Компенсирующие муфты.

Муфтой называют устройство для соединения концов валов или валов со свободно сидящими на них деталями (зубчатыми колесами, шкивами и т. д.). Основное назначение муфт — передача вращающего момента без изменения его значения и направления.

По управляемости муфты разделяют на:

нерасцепляемые (постоянные), осуществляющие постоянное соединение валов между собой (глухие, жесткие ком-

пенсирующие, упругие компенсирующие);

сцепные управляемые, допускающие во время работы сцепление и расцепление валов с помощью механизма управления (кулачковые, фрикционные); сцепные самоуправляемые, автоматически разъединяющие валы при изменении заданного режима работы машины

(обгонные, центробежные, предохранительные). По степени снижения динамических нагрузок муфты бывают:

жесткие, не сглаживающие при передаче вращающего момента вибрации, толчки и удары; упругие, сглаживающие вибрации, толчки и удары благодаря наличию упругих элементов — пружин, резиновых

втулок и др. Основной характеристикой муфт является передаваемый вращающий момент Т. Муфты подбирают по ГОСТам,

ведомственным нормам, каталогам или проектируют по расчетному моменту.

Жесткие компенсирующие муфты при соединении валов способны компенсировать незначительные радиальные, осевые и угловые смещения, обусловленные неточностями изготовления, монтажа,

особенностями конструкции узлов и деформациями валов при работе. Компенсация отклонений от соосности валов достигается за счет подвижности жестких деталей муфты. Наиболее распространены зубчатые и цепные муфты. Зубчатые муфты компенсируют радиальные, осевые и угловые смещения валов за счет боковых зазоров в зацеплении, обточки зубьев

втулок по сфере, бочкообразного профиля зуба втулки.

Расчёт болта нагруженного эксцентричной нагрузкой.

Эксцентричность нагружения болтов возникает из-за не параллельности опорных поверхностей деталей и гайки или головки болта. В этих случаях появляются напряжения растяжения и напряжения изгиба. e-эксцентриситет.

M=F·l; σизг =

σ = σизг + σр= + =

= ; e=d1; σ=9σр

эксцентр

иситет

значи-

тельно

снижает

прочно-

сть

болтов.

 

Вопросы по деталям машин

1. Механические передачи. Общие кинематические и энергетические соотношения для механических передач.

2. Зубчатые передачи. Классификация. Достоинства. Недостатки.

3. Материалы, применяемые для изготовления зубчатых колес. Термообработка.

4. Цилиндрические прямозубые передачи. Геометрические параметры.

5. Особенности геометрии косозубых цилиндрических колес.

6. Понятие об эквивалентном колесе косозубой передачи.

7. Основные параметры цилиндрических зубчатых передач.

8. Виды разрушения зубьев.

9. Силы, действующие в прямозубой передаче.

10. Силы действующие в косозубой и шевронной передачах.

11. Расчетная нагрузка. Коэффициенты неравномерности нагрузки, динамической нагрузки.

12. Расчет цилиндрических передач на прочность по контактным напряжениям.

13. Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.

14. Конические зубчатые передачи. Основные геометрические соотношения.

15. Силы, действующие в конической прямозубой передаче.

16. Конические передачи с круговыми зубьями. Расчет прочности.

17. Червячные передачи. Особенности, достоинства, недостатки.

18. Основные параметры червячной передачи с цилиндрическим червяком.

19. Определение основных размеров.

20. КПД червячной передачи.

21. Силы действующие в червячное передаче.

22. Расчет на прочность по контактным напряжениям.

23. Расчет на прочность по напряжениям изгиба.

24. Тепловой расчет червячной передачи.

25. Ременные передачи. Достоинства, недостатки. Кинематика передачи.

26. Усилие в ремне. Напряжение в ремне.

27. Клиноременная передача. Достоинство в сравнении с плоскоременной передачей.

28. Цепные передачи. Преимущества, недостатки. Кинематика передачи.

 

29. Подбор цепей. Силы в цепной передаче.

30. Валы и оси. Предварительный расчет валов на кручение. Расчет осей.

31. Предварительный расчет валов на сложное сопротивление.

32. Уточненный расчет валов.

33. Подшипники качения. Классификация. Основные типы подшипников.

34. Расчет подшипников качения на долговечность по динамической грузоподъемности.

35. Особенности расчета радиально-упорных подшипников. Расчет на статическую грузоподъемность.

36. Сварные соединения. Достоинства, недостатки. Классификация электросварных соединений.

37. Расчет сварных соединений. Стыковые швы. Нахлесточные швы.

38. Расчет сварного соединения с несимметричным расположением швов относительно линии действия силы.

39. Расчет сварных швов, работающих на изгиб.

40. Соединение деталей с гарантированным натягом. Расчет прочности соединения, нагруженного осевок силой и крутящим моментом.

41. Резьбовые соединения. Основные параметры резьбы.

42. Основные типы резьб.

43. Напряженные и не напряженные резьбовые соединения. Расчет соединения, нагруженного осевой силой и крутящим моментом.

44. Расчет болтовых соединений, находящихся под действием поперечной силы.

45. Расчет болтов клеммового соединения.

46. Шпоночные соединения. Виды шпоночных соединений.

47. Расчет не напряженных шпоночных соединений.

48. Зубчатые (шлицевые) соединения. Типы и способы центрирования.

49. Расчет шлицевых соединений на прочность.

50. Муфты. Назначение. Классификация. Компенсирующие муфты.

51*. Управляемые муфты. Расчет фрикционных муфт.

52. Подшипники скольжения. Виды, область применения.

53. Виды трения подшипников скольжения.

54. Расчет подшипников работающих при полужидкостном трении.

55. Расчёт болта нагруженного эксцентричной нагрузкой.

56*. Расчёт прочности соединения с натягом, нагруженного изгибающим моментом.

* Вопросы исключенные из билетов.