- •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.
60. Несущая способность и подбор цепных передач
Цепи подбирают из условия, чтобы удельное давление в шарнире не превышало допускаемого. Окружное усилие, которое может передаваться цепью, равняется
;
, Р – передаваемая мощность; V – скорость;
дополнительное удельное давление в шарнире звена цепи для средних эксплуатационных условий( нагрузка постоянная и равномерная; расположение передачи горизонтальное, натяжение поддерживается в пределах нормы, смазка и защита от загрязнений удовлетворительное, значения z, a, u, p, а также качество цепи в пределах рекомендуемых норм, долговечность цепей по износу 2 – 3 тысячи часов);
А – проекция опорной поверхности шарнира звена цепи,
,
св – расстояние между внутренними пластинами;
S – толщина пластин.
Для зубчатой цепи , b – ширина цепи.
F0 – допустимая полезная сила, которая может передаваться цепью в средних эксплуатационных условиях.
Влияние различия в условиях работы рассматриваемой и типовой передачи учитывают коэффициентом эксплуатации КЭ: .
,
Кдин - коэффициент, учитывающий динамичность действующей нагрузки;
Ка - коэффициент, учитывающий величину межосевого расстояния;
Кн - коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту( чем больше наклон, тем меньше суммарный износ);
Крег - коэффициент, учитывающий регулирование
Ксм - коэффициент, учитывающий условия смазки;
Креж - коэффициент, учитывающий режим работы передачи.
Если КЭ 3, нужно принять конструктивные меры для улучшения работы передачи.
61. Передачи винт – гайка. Общие сведения, применение, расчет
Передача винт — гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное.
В винтовых механизмах вращение винта или гайки осуществляют обычно с помощью маховика, шестерни и т. п. При этом передаточное отношениеусловно можно выразить отношением окружного перемещения маховичка SМ к перемещению гайки (винта) Sr: ,
где dM — диаметр маховичка (шестерни и т. п.): p1 — ход винта. При малом pl и сравнительно большом dM можно получить очень большое u. Например, при p1 = 1 мм, dM=200 мм, i=628.
Зависимость между окружной силой Ft на маховичке и осевой силой Fa на гайке (винте) запишем в виде: , где - КПД винтовой пары.
Таким образом, при простой и компактной конструкции передача винт — гайка позволяет получать большой выигрыш в силе или осуществлять медленные и точные перемещения.
Основной недостаток передачи — низкий к. п. д. В соответствии с этим передачу винт — гайка применяют в механизмах, где необходимо создавать большие усилия (домкраты, прессы и т. п.), а также в механизмах точных перемещений (механизмы подачи станков, измерительные, установочные и регулировочные механизмы).
Разработано много конструкций специальных винтовых пар, которые позволяют компенсировать ошибки изготовления, зазоров и износа; обеспечивают очень большие передаточные отношения (дифференциальная двойная резьба с разным шагом); повышают к. п. д. путем замены трения скольжения трением качения (шариковые винтовые пары) и т. п.
Распределение осевой силы между витками резьбы было бы равномерным, если бы резьба была изготовлена абсолютно точно и податливость резьбы была бы значительно выше податливости винта и тела гайки. В действительности ни то, ни другое не имеет места.
Влияние податливости винта на распределение сил между витками показано для случая ввинчивания винта в массивную условно недеформируемую деталь. Сила между каждой парой контактирующих витков по закону Гука пропорциональна упругим смещениям этих витков. Но упругие смещения по высоте гайки не одинаковы. Перемещение витков по концам гайки разнится на удлинение винта по концам гайки.
Изобразим каждую пару витков в виде палочек, защемленных между телом гайки и телом винта.
А – соединение в ненагруженном состоянии, палочки недеформированы.
Б – податливость резьбы значительно выше податливости тела гайки и стержня винта. Все витки имеют одинаковые перемещения и одинаково нагружены.
В – податливость стержня винта соизмерима с податливостью резьбы, поэтому нижние витки резьбы получили большее упругое перемещение, чем верхние.
Неравномерность распределения сил по виткам резьбы усугубляется тем, что витки наиболее растянутой части винта соприкасаются с витками, расположенными в наиболее сжатой части гайки.
Задача о распределении сил между витками статически неопределима. Она решена Жуковским для гайки с 10 витками.
При резкой неравномерности сил по виткам большое увеличение высоты гайки бесполезно в связи с опасностью последовательного цепного разрушения резьбы, поэтому высота гайки принимается 0,8d( диаметра винта).
Это явление можно несколько смягчить.
А) висячие гайки;
Б) гайки с кольцевой проточкой( разновидность висячих);
В) срезанные вершины нижних витков резьбы гайки под углом 15…200.
Специальные гайки применяются при переменных нагрузках.
Разрушение винтов в этих соединениях происходят около нижнего витка гайки от усталости.
Применение специальных гаек позволяет повысить усталостную прочность винтов на 20 – 30%.
Основным критерием работоспособности этих резьб является износостойкость. В целях уменьшения износа применяют антифрикционные пары материалов (сталь — чугун, сталь — бронза и др.), смазку трущихся поверхностей, малые допускаемые напряжения смятия [см]. Значение см в ходовой резьбе выражается такой же формулой, как и в крепежной ,а именно:
Для проектного расчета заменяют
Обозначают Н=Н/d2 - коэффициент высоты гайки, h=h/d2 - коэффициент высоты резьбы.
При этом получим d2=(FA/(Нhсм)).
После расчета значение d2 согласуют со стандартом.
В ходовых винтовых парах неравномерность распределения нагрузки по виткам выравнивается вследствие приработки резьбы. Поэтому здесь допускают более высокие гайки, чем в крепежных изделиях.
После расчета резьбы винты, работающие на сжатие, например винты домкратов, проверяют на прочность и устойчивость.