- •1. Характеристики прочности материалов
- •2Характеристики упругих и пластических свойств машиностроительных материалов
- •3.1.Критерии работоспособности.
- •3.2. Критерии экономичности.
- •3.3 Критерии надежности.
- •4. Виды расчетов. Виды нагрузок и режимы нагружения. 4. Виды расчетов. Виды нагрузок и режимы нагружения. Виды расчётов
- •3.1. Циклы напряжений в деталях машин.
- •3.2.Усталость материалов деталей машин.
- •Коэф. Запаса прочности
- •3.2.1. Влияние концентрации напряжений на предел выносливости.
- •3.2.2. Влияние абсолютных размеров детали на предел выносливости.
- •3.2.3. Влияние качества обработки поверхности на предел выносливости.
- •3.2.4. Влияние упрочнения поверхности на предел выносливости.
- •6. Общие сведения и классификация ременных передач.
- •7. Упругое скольжение и кинематика ременных передач. Скольжение ремня и передаточное число.
- •8. Силы в ременной передаче и напряжения в ремне. (Смотреть в тетр.) Силы в передаче.
- •Напряжения в ремне.
- •9. Расчет ременных передач по тяговой способности и на долговечность.(в тетр)
- •10. Основные геометрические параметры эвольвентных зубчатых передач (в тетр) Геометрия прямозубых цилиндрических колес.
- •Стандартизация
- •11. Классификация и степени точности зубчатых передач.
- •10.3. Точность зубчатых передач.
- •12. Виды повреждений зубчатых колес.
- •13. Силы в зацеплении зубчатых передач.
- •14. Материалы зубчатых колес.
- •15. Допускаемые напряжения изгиба зубчатых передач
- •16. Допускаемые контактные напряжения при расчете зубчатых передач.
- •17. Основы расчета зубчатых передач на выносливость по напряжениям изгиба.
- •18. Основы расчета на выносливость активных поверхностей зубьев (по контактным напряжениям).
- •19. Червячные передачи: общие сведения, классификация, геометрия.
- •Конструкция
- •Функционирование
- •20. Скольжение в червячных передачах, кпд, тепловой расчет.
- •21. Материалы червячных передач.
- •22. Валы и оси. Общие сведения. Конструктивные элементы
- •Классификация
- •24. Выбор опасных сечений и проверочный расчет валов на выносливость.
- •1.Определить реакции в опорах окончательно принятых типоразмеров подшипников.
- •2.Рассчитать значение крутящих и изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, построить эпюры и определить суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала.
- •6. Определить напряжения в опасных сечениях вала.
- •26. Система условных обозначений подшипников качения.
- •27. Расчет подшипников качения на статическую грузоподъемность
- •28. Расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности
- •29. Соединения с натягом и их расчет (самостоятельно). Общие сведения.
- •5.2. Расчет соединений с натягом.
- •5.3. Определение расчетного натяга.
- •30. Шпоночные и шлицевые соединения
- •6.3. Ненапряженные шпоночные соединения.
- •6.4. Расчет шпоночных соединений.
- •6.5. Шлицевые соединения.
- •Классификация шлицевых соединений.
6.4. Расчет шпоночных соединений.
При проектировании шпоночного соединения ширину и высоту шпонок принимают по соответствующему ГОСТу в зависимости от диаметра вала. Длину шпонки принимают в зависимости от длины ступицы и согласовывают с ГОСТом. Достаточность принятых размеров шпонки проверяют расчетом соединения на прочность (проверочный расчет).
На шпоночное соединение действует вращающий момент , вызывающий напряжения среза в шпонке и напряжения смятия на боковых гранях шпонки и пазов ступицы и вала, см. рис. 6.2 (для упрощения расчетов считают, что напряжения смятия равномерно распределены по площади контакта боковых граней шпонок и шпоночных пазов; контактным давлением, возникающим при посадке шпонок в паз вала с натягом, пренебрегают).
Следовательно, призматические шпонки рассчитывают на смятие и срез по следующим формулам:
,
,
где - вращающий момент; - диаметр вала; - ширина шпонки; - рабочая длина шпонки; - глубина врезания шпонки в ступицу; и - расчетное и допускаемое напряжение на смятие для более слабого материала шпоночного соединения (вала, шпонки или ступицы); и - расчетное и допускаемое напряжение на срез для материала шпонки.
Проверочный расчет сегментной шпонки проводится так же, как и для призматической шпонки:
,
,
где - длина шпонки.
У стандартных шпонок размеры поперечного сечения и подобраны таким образом, что прочность соединения определяет напряжение смятия (расчет на срез не проводят).
Если прочность не достаточна, то устанавливают одну или несколько дополнительных шпонок (однако, установка нескольких шпонок сильно ослабляет вал, поэтому в таких случаях шпонки заменяют шлицевыми соединениями или соединением с натягом).
6.5. Шлицевые соединения.
Для соединения ступицы с валом помимо шпонок и натяга часто используют выступы на валу, называемые шлицами (зубьями), которые входят в соответствующие пазы ступицы. Такое соединение ступицы с валом называется шлицевым или зубчатым и предназначено для передачи вращающего момента между валом и деталью. Шлицевые соединения относятся к разъемным; размеры соединений, а также допуски на них стандартизованы.
Зубья (шлицы) на валах получают фрезерованием, строганием или накатыванием, зубья в отверстиях - протягиванием или долблением.
Классификация шлицевых соединений.
1). По характеру соединения шлицевые соединения могут быть:
- подвижными - деталь может перемещаться по валу в осевом направлении (например, перемещение зубчатых колес в коробках передач станков, автомобилей и т.д.);
- неподвижными - для закрепления детали на валу (см. рис. 6.7).
2). По форме профиля зубьев шлицевые соединения делят на:
- прямобочные (см. рис. 6.7);
- эвольвентные (рис. 6.8);
- треугольные (рис. 6.9).
Рис. 6.7.
3). По способу центрирования (обеспечения совпадения геометрических осей вала и ступицы) ступицы относительно вала:
- с центрированием по наружному диаметру (рис. 6.7, а);
- с центрированием по внутреннему диаметру (рис. 6.7, в);
- с центрированием по боковым поверхностям зубьев (рис. 6.7, б).
При этом зазор в контакте поверхностей: центрирующих практически отсутствует, нецентрирующих – значительный.
Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными:
- передача больших нагрузок (благодаря большой площади контакта зубьев);
- лучшее центрирование соединяемых деталей (вала и ступицы);
- возможность работы при больших скоростях;
- меньшее число деталей соединения (две детали), меньшая длина ступицы и меньшие радиальные размеры.
Недостатки шлицевых соединений:
- сложная технология изготовления, а, следовательно, более высокая стоимость.