Критерием расчета цепной передачи является расчет на износостойкость шарниров цепи.
Вопрос 6. Подшипники.
По характеру трения рабочих элементов опоры разделяют на опоры скольжения и опоры качения (шариковые и роликовые подшипники). По направлению воспринимаемой нагрузки различают радиальные (рисунок 50), радиально-осевые и осевые подшипники.
Подшипники скольжения могут работать в трех режимах трения:
- режим сухого трения;
- режим граничного (полужидкостного) трения;
- режим жидкостного трения.
Наиболее распространенным является режим граничного трения. Подшипники работающие в этом режиме рассчитывают по давлению возникаемому на опорной поверхности втулки, и по произведению этого давления на окружную скорость в сравнении с допускаемыми значениями данных материалов
|
Р ≤ [Р] ; Р·v ≤ [P·v] (104)
Подшипники качения (рисунок 51) состоят из двух колец - внутреннего 1 и наружного 2 (внутреннее кольцо насаживается на вал, а наружное закрепляется в корпусе подшипника); тел качения - шариков 3 или роликов, катящихся по беговым дорожкам колец на некотором расстоянии один от другого, и сепаратора 4 - специальной детали, удерживающей тела качения на постоянном расстоянии друг от друга. Тела качения и кольца изготовляют из высокопрочной закалённой термически обработанной стали.
Подбор подшипников качения производят по статической или динамической грузоподъемности.
По статической грузоподъемности подбирают подшипники при условии, что вращающееся кольцо подшипника имеет частоту вращения n ≤ 1об/мин. Выбор подшипников производят по условию: Рo < Со, где Рo - требуемая величина статической грузоподъемности; Со - табличное значение, указанное в таблицах каталога подшипников качения.
При частоте вращения подшипника более 1 об/мин подбор подшипников производят по динамической грузоподъемности.
Расчетная долговечность подшипников в млн. об. определяется по формуле:
(105)
где р - показатель степени, равный для шарикоподшипников 3, а для роликоподшипников 3,33; Сr - динамическая грузоподъемность, указанная в каталогах на подшипники качения, Рэ - эквивалентная нагрузка.
Расчетная долговечность подшипников в часах определяется по формуле:
(106)
Для шариковых радиальных и радиально-упорных и роликовых радиально-упорных Подшипников эквивалентную нагрузку вычисляют по формуле
, (107)
где V - коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца V = 1, при вращении наружного кольца V = 1,2); Pr - радиальная нагрузка; Po - осевая нагрузка; Х и Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; определяются для каждого типа подшипников качения в зависимости от соотношения радиальной и осевой нагрузок; Кб - коэффициент безопасности, учитывающий динамичность действующей нагрузки; КТ - температурный коэффициент.
Для радиально–упорных подшипников эквивалентную нагрузку определяют с учетом осевой составляющей нагрузки S:
- для шариковых S = Рr · e (108)
- для роликовых S = 0,83 · Рr · e (109)
Лекция 15
Тема: «Соединения деталей машин. Классификация.
Основные виды неразъёмных и разъёмных соединений, назначение, достоинства и недостатки».
Как было рассмотрено в лекции №13, соединения делятся на неразъёмные – т. е. те, которые без повреждения места соединения разобрать невозможно, и разъемные – которые неоднократно можно собирать и разбирать.
В соответствии с приведенной классификацией рассмотрим только основные наиболее распространенные соединения.
Вопрос 1. Заклепочные соединения.
Заклепочные соединения предназначены для соединения деталей изготовленных из трудносвариваемых и несвариваемых материалов, а также для тех деталей, работа которых сопровождается ударными и вибрационными нагрузками.
Заклепка представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого имеется закладная головка. В процессе клепки выступающая часть цилиндрического стержня превращается обжимкой в замыкающую головку. В зависимости от конструкции соединения бывают внахлестку (рисунок 52, а) и с накладками (рисунок 52, б).
 |
Расчет заклепочных соединений был рассмотрен лекции № 7.
Вопрос 2. Сварные соединения.
Сварные соединения - это соединения, получаемые за счет сил молекулярного сцепления в результате нагрева места соединения до температуры расплавления металла.
Основными достоинствами является: высокая прочность и плотность соединения; высокая производительность; Возможность соединения деталей любой формы. К недостаткам относится: ограниченная способность восприятия ударных и вибрационных нагрузок; наличие высоких остаточных напряжений в материале швов; возможность корабления соединяемых поверхностей (при соединении тонкостенных деталей).
В зависимости от сварных швов соединения делятся на стыковые (рисунок 53, а), нахлесточные (рисунок 53, б), угловые (рисунок 53, в) и тавровые (рисунок 53, г).
 |
Сварные соединения в зависимости от вида соединения рассчитывают на растяжение (стыковые) и на срез (нахлесточные).
Вопрос 3. Соединения с натягом.
Запрессовкой получают
неразъемное соединение в
результате сил трения, возникающих между поверхностями охватываемой и охватывающей
деталей. Размеры охватывающей (отверстие) и охватываемой (вал)
деталей выбирают так, чтобы обеспечить получение посадки с натягом. В ряде случаев на поверхности вала делают накатку.
При запрессовке на гладкие поверхности получается лучшее
центрирование соединяемых деталей. Прочность соединения зави-
сит от материала и размера натяга. Соединение запрессовкой
может передавать крутящий момент и противодействовать осевой силе.
Вопрос 4. Резьбовые соединения.
Резьбовые соединения являются наиболее распространенными из разъёмных соединений. В зависимости от вида крепежных деталей их делят на болтовые, винтовые и шпилечные. Классификация резьбы рассматривается при изучении дисциплины «Инженерная графика и начертательная геометрия». Мы рассмотрим только сведения по расчету резьбовых соединений.
Витки резьбы, как у гайки, так и у болта испытывают напряжение среза и смятия. Но высота гайки, в зависимости от диаметра резьбы, имеет стандартную величину, поэтому саму резьбу на срез и на смятие не рассчитывают, а рассчитывают цилиндрическое тело (стержень) болта или винта.
Резьбовые соединения в зависимости от вида соединения могут испытывать: только растягивающую нагрузку; растягивающую нагрузку и крутящий момент. В этом случае из расчета на растяжение определяют внутренний диаметр резьбы. Когда на соединение действует поперечная сила и болт ставится без зазора, рассчитывают тело болта на срез подобно заклепочному соединению.
Вопрос 5. Шпоночные соединения.
Шпоночные соединения предназначены для закреп-ления деталей на валах и передачи крутящего момента.
В зависимости от вида шпонки соединения делятся на ненапряженные и на напря-женные. К первому виду относятся соединения призма-тическими и сегментными шпонками (рисунок 54). К напряженным относятся сое-динения клиновыми, круглы-ми и тангенциальными шпонками.
При передаче крутящего момента шпонку рассчитыва-ют на срез и проверяют на смятие. Шпонка является стандартным изделием, поэтому размер поперечного сечения в×h определяют по таблицам в зависимости от наружного диаметра вала d, а длину шпонки l определяют из расчета на смятие и согласовывают со стандартным рядом длин шпонок.
Вопрос 5. Шлицевые соединения.
Шлицевые соединения, подобно шпоночным, предназначены для закрепления деталей на валах и передачи крутящего момента. Такое соединение еще называют многошпоночным. По сравнению со шпоночным, шлицевые соединения могут передавать большие крутящие моменты и не ослабляют поперечное сечение вала.
По форме шлицов различают прямобочные (рисунок 55, а), эвольвентные (рисунок 55, б) и треугольные (рисунок 55, в). По степени подвижности могут быть неподвижными и подвижными.
Шлицевые соединения рассчитывают на смятие.
Вопрос 6. Профильные соединения.
Профильные соединения предназначены для передачи крутящего момента. В зависимости от формы профиля соединения бывают с одной и более лысками. На рисунке 56 приведено соединение с четырьмя лысками. При расчете
профильных соединений обычно
— проверяют прочность лысок ва-
ла на смятие.
Вопрос 7. Штифтовые соединения.
Штифты применяют для соединения деталей
и фиксации точного взаимного расположения деталей, сохраняющегося при повторных сборках соединений. Различают соединения
с цилиндрическими и коническими
штифтами. На соединение (рисунок 57) может дей-
ствовать или крутящий момент Мк или осевая сила Fа. Расчитывают сединение на смятие и штифт на срез.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Основная литература
1.1 «Прикладная механика»- М.: «Высшая школа», 1989г.
1.2 «Детали машин»- М.: «Высшая школа», 1987г.
1.3 , , «Техническая механика»-М.: «Высшая школа» 1991 г.
2 Дополнительная литература
2.1 «Техническая механика»-М.: «Высшая школа», 1989г.
2.2 , «Сопротивление материалов»- М.: «Высшая школа», 1982г.
2.3 , . «Детали машин»-М.: «Высшая школа», 1987 г.
3 Методические разработки
3.1 Ликунов механика. Методические указания и задания на практические занятия для студентов специальностей 050716-«Приборостроение», 050709-«Металлургия» / ВКГТУ.— Усть-Каменогорск, 2007 г.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
