Детали машин (1066356)
Текст из файла
Расчеты на прочность. Виды циклов.
Контактное напряжение H = F/A = сила / площадь. Напряжение сжатия/растяжения определяется как СМ=F/A = [], A = F/[].
Напряжение среза СР = F/A = срезающая сила / площадь среза.
Напряжение изгиба F=M/W = изгибающий момент / полярный момент сопротивления сечения изгибу W=0,1d3.
КР =TКР/WP , где WP = 0,2d3 – полярный момент сопротивления сечения изгибу.
По характеру действия напряжения могут быть:
– Переменное напряжения, представляющее собой знакопеременный асимметричный цикл
m = (max+min) /2– среднее значения напряжения цикла , A = (max–min) /2 – амплитуда напряжения. Коэффициент асимметрии цикла R = min / max.
– Частные случаи
статический (R = 1)
отнулевой (R = 0)
симметричный (R= –1)
Физико-механические свойства материалов
T – предел текучести для пластичных материалов
В – предел прочности для хрупких материалов
-1 – предел выносливости
E – модуль упругости
HB – твердость по Бринелю
HRC – твердость по Роквеллу
С – удельная теплоемкость
– относительное удлинение
LIM делится на две части:
| T – для пластичных материалов LIM = T KD KD – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения | В – для хрупких материалов LIM = ВKD / KS KS – коэффициент влияния концентратов напряжения. |
Запас прочности n = LIM /D [n]
n = -1 / (KdA+), где Kd – коэффициент смещения пределов выносливости, – коэффициент чувствительности материала.
Kd – масштабный фактор, KF – шероховатость, KV – фактор упрочняющей поверхности.
Расчет на долговечность.
Расчет ведется по кривой усталости, построенной в координатах (N), где N – число циклов работы деталей.
-1 – длительный предел выносливости.
Ni – циклическая долговечность
m зависит от материала, от вида нагружения и устанавливается экспериментально.
Уравнение кривой усталости: imNi = C(const). Используется при расчете зубчатых, червячных и подшипниковых передач.
Вероятностный расчет на прочность
Расчет по эквивалентному числу циклов.
Эквивалентное число циклов равно NE=P N, где P – коэффициент режима работы, равный P = 1/a [(Ni / N) (i /max)m]. N = 60nЗ (niti)gn, где nЗ – число циклов нагружения за 1 оборот (в зуб. передачах). niti – число циклов нагружения в течение суток, g – число рабочих дней в году, n – срок службы детали в годах. P = ti/tn (Ti/Tmax)p, N=60 nЗ n t, t – ресурс работы, n – частота вращения вала.
Последовательность проектирования
1. выбор принципиальной схемы механизма
2. выбор материала
3. расчет основных размеров деталей механизма по тем критериям работоспособности, которые являются в данном случае наиболее важными
4. проведение проверочных расчетов по всем основным критериям работоспосбности
Виды механических передач.
| По принципу передачи вращения | С постоянным контактом | С гибкой связью |
| Трением | Фрикцион. | Ремен. |
| Зацеплен. | Зубчатые, червяные, винтовые и др. | Цепные, ременно-зубчатые |
Передачи могут быть понижающие – редукторы и повышающие – мультипликаторы. Передаточное число определяется отношением 1/2 = n1/n2, 1 – ведущее, 2 – ведомое. По числу степеней передачи делятся на:
– бесступенчатые (вариаторы)
– одноступенчатые
– многоступенчатые (с помощью зуб. колес, либо ременными передачами со ступенчатыми шкивами).
В зависимости от расположения валов различают передачи:
1) с параллельными валами:
– зубчатые передачи
– фрикционные передачи
– ременные передачи
– цепные передачи
2) с пересекающимися валами
– коническая передача
3) с перекрещивающимися валами
– червячные передачи
-
винтовые передачи
Виды механических
передач
1) фрикционные передачи
Преимущества:
– простота конструкции
– постоянство угловой скорости
– возможность применения для бесступенчатого регулирования угловой скорости
– бесшумность работы
Недостатки:
– большие нагрузки на валы низкий КПД
– большие габариты (больше, чем у зубчатых при одном и том же передаточном отношении)
– большое тепловыделение
2) Зубчатые передачи
Преимущества:
– небольшие габариты
– высокая несущая способность (моменты, скорости частоты)
– высокий КПД
– постоянство передаточного отношения
Недостатки:
– требует высокой точности изготовления
– требуют хорошей смазки
– шумная работы
3) Червячные передачи
Преимущества:
– плавность работы
– мыле габариты при большом пер. отношении
Недостатки:
– низкий КПД
– нагрев
– износ зубьев
– применение дорогостоящих материалов
4) Ременные передачи
Преимущества:
– простота и бесшумность
– возможность большого межосевого расстояния
– возможность бесступенчатого регулирования.
– предохраняют от перегрузки
Недостатки:
– невысокая нагрузочная способность
– низкий ресурс ремня
– непостоянство передаточного отношения
5) Цепные передачи
Достоинства:
– возможность применения в значительном диапазоне межосевых расстояний
– габариты, меньшие, чем у ременной передачи
– отсутствие проскальзывания
– высокий КПД
– малые силы, действующие на валы
Недостатки:
– работает в условиях отсутствия жидкостного трения
– требует большой степени точности установки валов
– неравномерность хода цепи
Порядок расчета привода
1) Подбор электродвигателя
а) мощность на приводном валу;
б) КПД всей цепи (зуб=0,96,
цеп= 0,93);
в) Ориентировочная потребная мощность электродвигателя;
г) Выбираем двигатель по каталогу по значению ориентировочно потребной мощности.
2) Частота вращения приводного вала n = 60V /d;
3) Определяем значение Uобщ = nел.дв /
n пр.вала;
4) Находим передаточное число каждой из передач;
5) Определяем частоты вращения каждого из валов (начиная с первого – ел. двигателя);
6) Находим мощность на каждом валу (начиная с последнего – приводного);
7) Определяем вращающиеся моменты на валах (T1=9550 P1/n1, Ti= Ti-1Uперпер);
8) Находим диаметры валов;
ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Достоинства:
– Компактность
– Высокий КПД
– Высокая долговечность
– Надежность работы в разных условиях
– Простота эксплуатации
– Малые нагрузки на валы и опоры
– Неизменность передаточного отношения
Недостатки:
– Высокие требования к точности изготовления
– Значительный шум, вследствие неточности изготовления
– Передача не смягчает вибрации, а сама является их источником
– Не может служить предохранителем
– Большие габариты при необходимости больших межосевых расстояний
– Невозможность обеспечить бесступенчатое регулирование.
Классификация зубчатых передач
1) по конструкции: открытые и закрытые передачи. Открытые не защищены от абразивной пыли, периодическая смазка, валы вмонтированы в отдельные агрегаты, применяются только для тихоходных передач. Закрытые передачи защищены корпусом, смазка окунанием или поливанием под давлением. Высокая точность монтажа.
2) по скорости: весьма тихоходные (0,5 м/с), тихоходные (0,5 V 3 м/с), средне тихоходные (3 V 15 м/с), скоростные (15 V 40 м/с), высокоскоростные (V > 40 м/с).
3) по расположению валов и форме колес
а) передача с параллельными валами
В прямозубой нет осевых сил и больше динамические нагрузки большой шум. В шевронной передаче осевые силы уравновешенны, большой угол наклона зуба и работает плавно.
б) передача с пересекающимися валами
– с прямым зубом
– с косым тангенсальным зубом
– с криволинейным круговым зубом
в) передачи с перекрещивающимися валами
– цилиндрические колеса (винтовая пара)
– конические и червячные колеса
4) по точности изготовления. 12 классов точности, при этом первый самый точный, 12 самый грубый.
Материалы зубчатых колес
1) Стали в нормированном, улучшенном и закаленном состоянии. Ст40, 30ХГТ
2) Стальное литье 35Л, 45Л и т.д.
3) Чугунное литье СЧ30, СЧ50
4) Пластмассы
Виды разрушений зубьев и виды расчетов
1) Излом зуба (изгиб зуба)
а) мгновенный излом от нарушения статической прочности при значительных нагрузках
б) усталостный излом в результате многократного изгиба зуба.
2) разрушение рабочей поверхности в виде:
а) абразивный износ
б) заедание и волочение из-за отсутствия смазки или недостаточной вязкости
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















