Понятие о детали и сборочной единицы

Понятие о детали и сборочной единицы

Машины – сочетание деталей предназ для вып-я зад вида операции.

Деталь – это изделие изготовл- е из однородного по наименов-ю и марки материала без прим-я сборочных единиц.

Сбор.ед. (узел)– изделие, составные части кот подлежат соединению м/у собой на предприятии-изготовителе. (подшипник) законченная сборочная единица, состоящая из ряда деталей, имеющих общее функциональное значение

ДМ: изучают принципы работы и основы расчета только деталей общ назнач (во все машинах – детали, гайки, валы, муфты, мех.передачи).

Мех-е передачи,причины их исп-я в машинах.

Передаточное устройство, кроме передачи мех. энергии выполняет следующие функции:

1)Обеспечивает согласование частот вращения двигателя и исполнительного элемента. 2)Регулирует частоту вращения исполнительного элемента.

3)Обеспечивает повышение вращающего момента на исполнительном элементе. 4)Передаёт мех. энергию от одного двигателя к нескольким приводным элементам.

5)Обеспечивает преобразование одного вида движения в другое (вращательное в поступательное).

6)Обеспечивает реверсивность исполнительного элемента.

 

Если в общем виде изобразить перед-е устр-во как показано на рисунке,то перед-е устр-во хар-ся:

Редуктор- понижающее устройство со след. хар-ми: ωвх, ωвых.-угловые скорости на входе и на выходе. ωвх>ωвых, ωвых=const, ωвх=const.

Мультипликатор- повышающее устройство со след. хар-ми: ωвх<ωвых, ωвых=const, ωвх=const.

Коробка скоростей и подач- передаточное устройство со ступенчатым регулированием: ωвых при ωвх=const.

Вариатор- передаточное устройство с плавным регулированием ωвых при ωвх=const.

Основные хар-ки мех. передач: передаточное отношение, передаточное число, КПД, вращающие и крутящие моменты.

Обозначим ωвед., ωведом. – угловые скорости ведущего и ведомых звеньев, тогда i= ωведом./ ωведущ.. i>1; i<1; i=1

а)Понижающая ωведом > ωведущ.., i= ωведом./ ωведущ.>1

б)Повышающая ωведом < ωведущ.., i= ωведом./ ωведущ.<1

Передаточное число- для одной пары зуб. колёс U=Z2/Z1, где Z1-число зубьев колеса (большего), Z2-число зубьев шестерни(меньшее).

КПД- при работе передач наблюдается скольжение звеньев червяка относительно зуба колеса, деформацию элементов в муфте, это приводит потере энергии

Контактные напряжения. Формула Герца.

Рассматривая контакт двух цилиндров под нагрузкой Герц установил, что на площадке контактов напряжение распределяются по электрическому закону с мах. Значению диаметральной плоскости. Установлено, что контактное напряжение нераспространяется вглубь детали, а сосредотачивается в поверхности слоя на глубине 0,3-0,5 мм. Для зуб. передач на практике для повышения нагрузочной способности передач упрочняют именно этот тонкий поверхностный слой.

σ =√(q/ρпр*Eпр/2π(1-μ^2))- Формула Герца

 

 

Силы в зацеплении косозубой цилиндрической передачи.

 

 

окружная сила Н

Радиальная сила Н

Осевая сила Н

 

 

Силы в зацеплении прямозубой конической передачи.

Нормальную силу в коническом зацеплении раскладывают на 3 составляющие: -окружная сила, -радиальная сила, -осевая сила.

При этом для шестерни и колеса:

, ,

-окружная сила

–промежуточное значение радиальной силы

, -радиальная сила на шестерне

-осевая сила

Тогда для колеса: , ,

Таким образом конические передачи с прямыми зубьями независимо от направления вращения шестерни осевой силы , всегда направлены к большему основанию соответствующего конуса,а радиальные и к центру соответствующего зубчатого колеса.

Валы и оси.

Вал предназначен для передачи крутящего момента, удержания детали, восприятия сил, действующих на деталь. Ось не предаёт крутящего момента.

Валы бывают:

по форме сечения:полые,сплошные

по форме геометрической оси: жёсткие, гибкие

по геометрии:ступенчатые, сплошные,прямые, непрямые (коленчатые – служащие для изменения видов движения).

по скорости: быстроходные, среднескоростные, тихоходные.

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:

1. увеличение радиуса галтели

2. протачиванием разгрузочных канавок

3. деформационное упрочнение (наклёп)

Валы изготавливают на токарных станках с последующим шлифованием.

Передача нагрузок на вал от детали передаются:

1. крутящий момент (Т) – через шпонку, шлицы, посадку натягом, торцевые участки вала делают коническими (для простоты сборки – разборки)

2. рад сила передаётся непосредственно контактом ступицы детали на вал

3. осевые силы передаются упором в уступы на валу натягом гайками, стопорными пружинами, кольцами.

Критерии работоспособности: прочность и жёсткость. Статическая прочность обеспечивается коэф. запаса Sт, а циклическая прочность S. Жёсткость обеспечивается прогибом f, углом поворота Q, крутильная жёсткость φ.

35)Проектирование вала

Производится в 3 этапа:

1) Определение исходного диаметра вала из расчета на кручение

d_ВАЛА = С × ³ÖT = ³Ö(T / 0,2[t])

2) Конструирование вала (эскиз)

36)Проверочный расчет вала

При проверочном расчете вала определяют запасы прочности в опасном сечении.

Коэффициент перегрузки КП = 2 × TПУСК/TНОМ.

a) проверка на статическую прочность

Запасы прочности по пределу текучести но нормальным и касательным напряжениям:

Коэф запаса прочности по пределу текучести при совместном действии изгиба и кручения

б) проверка на усталостную прочность

Суммарное число циклов нагружения за ресурс вала:

NS = 60×n × nЗ × Lh, где Lh – ресурс работы передачи,

nЗ– число зубьев зацеплении, n– частота вращения.

Приведенное число циклов нагружения: NE = NS ×mH, где mH – режим работы, mНАПРЕССОВКИ = 6, mПРОЧИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ = 9

Коэффициент долговечности:

в) параметры цикла изменения напряжения

При расчете вала на изгиб момент изменяется по симметричному циклу

При расчете вала на кручение вращающийся момент изменяется по отнулевому циклу: Коэффициент понижения допускаемых напряжений

Запасы прочности по пределу выносливости

;

Расчет вала на прочность

dU = MU/W

tКР = T/WP

ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Преимущество подшипников качения по сравнению с подшипниками скольжения:

1. меньше потери на трение 2. меньше осевые габариты 3. проще в обслуживании

4. дешевле

Недостатки:

1. значительнее диаметральные размеры 2. хуже воспринимают ударные нагрузки, вследствие линейного или точечного контакта 3. имеют ограничения по частоте вращения 4. подшипники не разъемные

Классификация подшипников качения

 

По направлению воспринимающей нагрузки:

– радиальные (только радиальную нагрузку)

– радиально-упорные и упорно-радиальные (воспринимают радиальную и осевую нагрузку)

– упорные – воспринимают только осевую нагрузку)

По форме тел качения и числу их рядов:

 

0 – шариковый однорядный 1 – шариковый, двухрядный 2 – роликовый с короткими цилиндрическими роликами 3 – роликовый, самоустанавливающийся (сферический) с бочкообразными роликами 4 – роликовый (игольчатый) с длинными цилиндрическими роликами 5 – роликовый с витыми цилиндрическими роликами 6 – шариковый радиально-упорный 7 – роликовый конический радиально-упорный 8 – шариковый упорный подшипник 9 – роликовый упорный подшипник

В зависимости от размеров и нагрузочной способности подшипники делятся на серии: 1-а и 7-ая – особо легкая, 2-ая серия – легкая, 3-ая – средняя, 4 – тяжелая, 5-ая серия, 6-ая серия – средняя широкая, 8-ая и 9-ая – сверхлегкая.

Также существует 5 классов точности: 0, 6, 5, 4, 2.

Материалы подшипников

Кольца и тела качения изготавливают из хромистых материалов или хромоникелевых, с твердостью от 61 до 66 HRC. Сепараторы делают из бронзы, стали, латуни и текстолита.

Понятие о детали и сборочной единицы

Машины – сочетание деталей предназ для вып-я зад вида операции.

Деталь – это изделие изготовл- е из однородного по наименов-ю и марки материала без прим-я сборочных единиц.

Сбор.ед. (узел)– изделие, составные части кот подлежат соединению м/у собой на предприятии-изготовителе. (подшипник) законченная сборочная единица, состоящая из ряда деталей, имеющих общее функциональное значение

ДМ: изучают принципы работы и основы расчета только деталей общ назнач (во все машинах – детали, гайки, валы, муфты, мех.передачи).