- •1. Классификация деталей и узлов машин. Основные направления в развитии конструкции машин.
- •2. Виды нагрузок, действующие на детали машин.
- •3. Допускаемые и предельные напряжения. Запас прочности. Табличный и дифференциальный методы определения допускаемых напряжений и запаса прочности.
- •4. Определение допускаемых напряжений для деталей, изготовленных из пластических, малопластичных и хрупких материалов при действии статической нагрузки.
- •5. Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин.
- •7. Классификация соединений и критерии их работоспособности.
- •8. Конструкция, классификация и область применения заклепочных соединений. Разновидности заклепок, материалы, применяемые для изготовления заклепок.
- •9. Расчет заклепочных соединений.
- •10. Сварные соединения, общие сведения, классификация, применение. Расчет сварных соединений встык при нагружении центрально-приложенной силой и моментом.
- •11. Соединения внахлестку. Расчет лобовых соединений швов, нагруженных центрально - приложенной силой и моментом.
- •12. Расчет фланговых швов при нагружении растягивающей силой и моментом.
- •13. Соединения контактной сваркой. Общие сведения, расчет.
- •14. Соединение деталей с гарантированным натягом. Общие сведения, применение. ___Усилия запрессовки и распрессовки.
- •15. Материалы резьбовых соединений. Предохранение резьбовых соединений от самоотвинчивания.
- •16. Момент завинчивания. Кпд и условия самоторможения.
- •17. Резьбовые соединения, основные понятия и определения. Типы резьб. Взаимодействие между винтом и гайкой.
- •18. Расчет винтовых соединений при нагруженном силами в плоскости стыка.
- •20. Расчет групповых резьбовых соединений, работающих на сдвиг.
- •21 .Расчет винтовых соединений при действии центральной отрывающей силы.
- •22. Расчет резьбовых соединений, нагруженных моментом и силой, раскрывающими стык деталей.
- •23. Расчет винтов, подверженных переменной нагрузке.
- •24. Шпоночные соединения. Классификация, расчет, применение.
- •26. Соединение штифтами. Конструкция, классификация применение.
- •27. Назначение и роль передач в машинах. Классификация механических передач.
- •28. Фрикционные передачи, принцип действия, классификация, применение. Способы прижатия катков.
- •29. Передачи с цилиндрическими и коническими катками. Сила нажатия тел качения. Передаточные отношения.
- •30. Классификация вариаторов. Принцип действия и основные кинетические соотношения лобового вариатора.
- •31. Принцип действия и основные кинематические соотношения вариатора с раздвижными конусами.
- •32. Торовый вариатор. Принцип действия и основные кинематические соотношения.
- •33. Дисковый вариатор. Принцип действия и основные кинематические соотношения.
- •34. Основы расчета прочности фрикционных пар. Материалы, применяемые для изготовления катков
- •35. Ременные передачи. Принцип действия, классификация, оценка, применение. Материалы плоских приводных ремней
- •36. Клиновые ремни. Конструкция, сравнительная оценка, применение. Расчет клиноременных передач по тяговой способности.
- •37. Силы и напряжениия в ремнях.
- •38. Кинематика ременных передач и критерии расчета. Работа упругого ремня на шкивах.
- •39. Основные геометрические зависимости в ременных передачах.
- •41. Зубчатые передачи. Общие сведения, классификация, применение.
- •42. Виды разрушения зубьев и критерии работоспособности и надежности зубчатых передач. Виды разрушений:
- •43. Расчет зубьев прямозубых цилиндрических колес на изгиб.
- •44. Расчет зубьев цилиндрических прямозубых колес на контактную прочность.
- •45. Особенности расчета и область применения цилиндрических косозубых и шевронных колес.
- •46. Определение расчетных нагрузок при расчете зубчатых передач.
- •48. Передачи коническими зубчатыми колесами. Общие сведения и характеристика. Материалы, применяемые для изготовления зубчатых колес.
- •49. Расчет конических колес на прочность по изгибу и контактным напряжениям.
- •51. Конструкция червячных редукторов.
- •52. Причины выхода из строя червячных передач, критерии их работоспособности и расчета. Материалы, применяемые для изготовления червячных передач.
- •53. Расчет червячных передач на прочность по изгибу и контактным напряжениям.
- •54. Расчетная нагрузка и коэффициент нагрузки при расчете червячных передач.
- •55. Силы, действующие в червячном зацеплении.
- •56. Тепловой расчет и охлаждение червячных передач.
- •57.Глобоидные передачи. Общие сведения. Расчет
- •58. Классификация приводных цепей. Основные характеристики, сравнительная оценка, применение цепных передач
- •59. Основные параметры цепных передач
- •60. Несущая способность и подбор цепных передач
- •61. Передачи винт – гайка. Общие сведения, применение, расчет
- •62. Валы и оси. Общие сведения и основы конструирования. Материалы и обработка осей и валов. Критерии расчета
- •64. Уточненный расчет валов
- •65. Расчет валов на жесткость
- •66. Подшипники качения. Общие сведения, классификация, условные обозначения, применение
- •67. Основные типы подшипников качения, их характеристика. Материалы, применяемые для изготовления подшипников
- •68. Основные критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •69. Распределение нагрузки между телами качения
- •70. Подбор подшипников качения
- •71. Подшипники скольжения, общие сведения, применение. Трение и смазка в подшипниках скольжения
- •72. Условия работы и критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •73. Условные расчеты подшипников. Расчет подшипников скольжения при условии жидкостного трения
- •74. Материалы, применяемые для изготовления подшипников скольжения
- •75. Муфты. Общие сведения, назначение, классификация. Глухие муфты. Разновидности и расчет
- •76. Виды несоосности валов. Жесткие компенсирующие муфты. Расчет крестовой муфты
- •77. Расчет муфты со скользящим вкладышем и зубчатой муфты
- •78. Назначение упругих муфт и их динамические свойства.
- •79. Конструкция и расчет упругих муфт.
- •80. Управляемые или сцепные муфты. Общие сведения. Кулачковые и зубчатые (сцепные) муфты.
- •81. Фрикционные муфты. Общие сведения. Расчет дисковых муфт.
- •82. Конические муфты. Расчет.
- •83. Муфты свободного хода. Расчет.
- •84. Цилиндрические шинно-пневматические муфты. Расчет.
- •85. Автоматические самоуправляемые муфты, предохранительные муфты. Основы расчета.
- •86. Центробежные муфты. Расчет.
- •87. Пружины, общие сведения, назначение, классификация, конструкция и основные геометрические параметры витых цилиндрических пружин. Основные расчетные зависимости.
37. Силы и напряжениия в ремнях.
а) Т1=0
б)Т10
Т1
Нагружение ремня в двух случаях:
без нагрузки( рис. а);
под нагрузкой(рис. б).
S0 – предварительное натяжение ремня;
S1 и S2 – натяжения ведущей и ведомой ветвей ремня;
- окружное усилие.
Из условия равновесия шкива .
Учитывая приведенную формулу: (1)
Геометрическая длина ремня остается неизменной как ненагруженной, так и нагруженной передачи, следовательно, вытяжка ведущей ветви компенсируется равным сокращением ведомой ветви.
(2)
Из уравнений (1) и (2) следует (3)
Выражения (2) и (3) устанавливают изменение натяжения S1 и S2 в зависимости от нагрузки, но они не скрывают тяговой способности передачи, которая связана с величиной силы трения между ремнем и шкивом, эта связь установлена Эйлером. Он установил зависимость между S1 и S2 на грани буксования, то есть установил максимально возможную величину силы в зависимости от S0 при условии полного использования запаса силы трения.
S – текущее натяжение ремня под ;
dR – нормальная реакция шкива на элемент ремня, ограниченного ;
fdR – элементарная сила трения.
(4)
(5)
Из выражений (4) и (5) следует: (6).
Проинтегрируем выражение (6):
Решая уравнения (1) и (7) с учетом (2), получим
(8)
Выражения (8) устанавливают связь сил натяжения ветвей факторами трения f и величиной нагрузки.
Выражения (8) позволяют определить минимальное значение S0, при котором возможна передача нагрузки.
- в передаче начнется буксование.
Если в выражение подставить не предельное значение , а лишь часть его , то получим не момент, а рабочее натяжение ветвей ремня.
, то есть все предваврительное натяжение используется для передачи окружного усилия F.
, то есть передача нагрузки становится невозможной при сколь угодно больших натяжениях ремня.
Эти положения лежат в основе создания клиноременной передачи и передачи с натяжным роликом.
В первом случае использовано увеличение скольжения за счет заклинивания ремня, во втором – увеличение или угла обхвата за счет натяжения ролика.
Передача без натяжного ролика
- угол обхвата на малом шкиве.
Поэтому в передаче введены ограничения на , a, u.
Дополнительное натяжение ремня в отличие от центробежных сил
,
- плотность ремня,
А – площадь поперечного сечения,
V – скорость.
Определение напряжений важно для расчета ремней на долговечность.
.
Перейдем от натяжения к напряжению
- полезное напряжение( от окружного усилия).
Чем больше начальное натяжение, тем больше F , но резко уменьшается долговечность ремня, поэтому 0=1,5 МПа – для клиновых ремней; 0=1,8 МПа – для плоских ремней.
=1000 кг/м3
V = 10 м/с - V=0,1 МПа
V = 20 м/с - V=0,4 МПа
V = 40 м/с - V=1,6 МПа
Напряжение изгиба , Е = 200 МПа
часто превышает суммарную величину всех других значений.
из этого условия выбираем толщину ремня.
Чем больше диаметр шкивов, тем больше долговечность ремня.
Долговечность ремня зависит не только от величины напряжений , но также от характера, частоты, цикла изменения этих напряжений.
Время цикла равно времени одного пробега ремня.
Частота цикла равна числу пробегов в единицу времени.
Число пробегов в секунду ,
V – скорость ремня,
L – длина ремня,
- число пробегов ремня.
= 3-5 для плоских ремней;
=10-20 для клиновых ремней.
Ограничение ограничивает длину ремня и межосевое расстояние.