ДМ - Конспект лекций для бакалавров (Андриенко ЛА) (528097), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Угол β профиля зуба составляет 30, 36 или 45о. Применяют центрирование только по боковым поверхностям, точность центрирования невысокая.45Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис. 6.5Применяют для передачи небольших вращающих моментов тонкостенными ступицами, пустотелыми валами, соединения стальных валов со ступицами из легких сплавов, в приводах управления (привод стеклоочистителяавтомобиля).Расчет шлицевых соединенийОсновным критерием работоспособности является сопротивление рабочих поверхностей шлицев смятию и изнашиванию.Параметры соединений выбирают по таблицам соответствующих стандартов.Упрощенный (приближенный) расчет: см 2*103 Tk3  см ,d m Zhl pk3 - коэффициент неравномерности распределения нагрузки междушлицами (зависит от точности шлицев).

k3 =1,1…1,5.d m - средний диаметр, Z – число шлицев, l p , h - рабочая длина и высоташлицев.d m  0,5( D  d ) , h  0,5( D  d )  2 f - для прямобочных шлицев,d m =Zm, h  m - для эвольвентных и треугольных шлицев.Допускаемые напряжения [σ]см принимают для неподвижных соединений:вал и ступица стальные улучшенные[σ]см= 60…100 МПа,вал и ступица стальные закаленные[σ]см=100…140 МПа.7. Штифтовые соединенияАналогичны круглым шпонкам. Используют стандартизованные гладкие цилиндрические и конические штифты. Применяют при свободном доступе к торцу соединения, выполняют половину отверстия под штифт в ступице, половину – на валу.46Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Штифт сажают в отверстие с натягом.Напряжения смятия на боковых поверхностях штифта с учетом серповидности эпюры: см 4 2  103 T16T  103  []см Z  d  k l р d  dш  Z  l р[σ]см принимают на 25…30% выше, чем для шпоночных соединений.II.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИОбщие сведения.В общем случае в машине можно выделить три составные части: двигатель, передачу и исполнительный механизм.В качестве двигателя чаще всего используют электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, турбину. Передачу механической энергии от двигателя к исполнительному механизму осуществляют с помощью различныхпередаточных механизмов (передач): зубчатых, червячных, ременных, цепных, фрикционных. Исполнительный механизм: колёса автомобиля,шпиндель станка, гребной винт корабля.Оптимальной была бы машина без передачи.

Но так бывает редко, и поэтому используют передачи.47Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.2.1.Универсальный привод, состоящий из электродвигателя,редуктора и соединительных муфтВ зависимости от принципа действия механические передачи делятся на: Передачи зацеплением (зубчатые, червячные, цепные) Передачи трением (фрикционные, ременные)Кроме передачи механической энергии, передачи служат для понижения (редукторы) или повышения (мультипликаторы) частоты вращенияот вала двигателя к валу исполнительного механизма.48Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Основные параметры на ведущем и ведомом валах: мощность Р1, Р2;частоты вращения n1, n2; вращающие моменты Т1, Т2.Вращающий момент Т (Нм) на любом валу можно вычислить помощности Р (кВт) и частоте вращения n (мин-1)P  T   T  n3030  103  PP 9550 [кВт/мин-1]Отсюда T  nnОчевидно, что понижение n приводит к повышению Т.1.

Краткие сведения о контактных напряжениях.Задача ГерцаКонтактные напряжения возникают при взаимодействии тел, размерыплощадки контакта которых, малы по сравнению с размерами самих соприкасающихся тел.Впервые исследованием контактных напряжений занимался немецкийфизик Генрих Рудольф Герц (Hertz) (1857–1894).

В его честь контактныенапряжения обозначают с индексом H : σH.Контакт ненагруженных прижимающей силой цилиндров с параллельными осями происходит по линии (по образующей). Под действием прижимающей силы Fn вследствие упругих деформаций цилиндров первоначальный контакт переходит в контакт по узкой полоске шириной 2а. Как показывают исследования, в поперечном сечении по площадке контакта напряженияизменяются по эллиптическому закону с  H max по линии действия силы Fn.Основное условие контактной прочности: H max  [ ]H49Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Для вычисления максимального контактного напряжения на площадкеконтакта используют формулу Герца, полученную из решения контактнойзадачи теории упругости:1F1H  n  ( )22i b  (1  1 ) E  (1  2 ) E 12где b – длина линии контакта (длина цилиндров);µ1, µ2 – коэффициенты Пуассона материалов контактирующих тел;Е1, Е2 - модули упругости;ρ1, ρ2 - радиусы кривизны контактирующихповерхностейДля контакта двух выпуклых поверхностей:1i1112Для контакта выпуклой и вогнутой поверхностей:1i1112111В общем виде:Тогда  H  0.418 Fn  1E 2b 2  1i 1 2Пример: для стальных цилиндров E1 = E2 = E, µ1 = µ2 = 0,3.Формула Герца выведена при следующих допущениях: материалы однородны и изотропны; в зоне контакта есть только упругие перемещения, а сила Fnнаправлена по прямой, соединяющей центры кривизны поверхностей тел; силы трения в контакте отсутствуют;50Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.**************************** на контактирующих поверхностях отсутствует смазочныйматериал; длина цилиндров бесконечно большая.2.Зубчатые передачи.В зубчатой передаче движение передаётся с помощью зацепленияпары зубчатых колёс.

Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, а большее – колесом.Достоинства зубчатых передач: Относительно малые размеры и масса зубчатых передач в большомдиапазоне нагрузок (окружные силы – от близких к 0 в приборныхмеханизмах до ~1000 кН в приводах прокатных станов); Высокий КПД (97 …98%); Возможность изменения в широком диапазоне скоростей (Vокр – отблизких к 0 в системах перемещения телескопов до 250 м/с в приводе несущего винта вертолёта); Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники; Постоянство среднего значения передаточного числа; Простота обслуживания.Недостатки зубчатых передач: Необходимость высокой точности изготовления и монтажа; Шум при работе передачи.Применение:Зубчатые передачи применяют в широком диапазоне областей и условий работы: часы и приборы; коробки передач автомобилей, тракторов, других транспортных и дорожно-строительных машин; механизмы подъёма иповорота кранов; приводы прокатных станов, станков, конвейеров и др.2.1.Цилиндрические передачи с внешним зацеплением.В редукторе шестерня является ведущей и всем её параметрам присваивается индекс «1».

Параметрам колеса (ведомому элементу) присваивается индекс «2».Линии пересечения боковых поверхностей зубьев с цилиндрическойповерхностью, которая соосна начальной, называются линиями зубьев.Если линии зацепления параллельны оси зубчатого колеса, такое колесо называется прямозубым.Если эти линии винтовые постоянного шага, то зубчатое колесоназывается косозубым.51Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Разновидностью косозубых колёс являются шевронные колёса без канавки и с канавкой для выхода инструмента.Рис.2.2.Цилиндрическая передача прямозубыми колесамиРис.2.3.Нарезание косозубого колеса червячной фрезой52Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.2.4.

Колеса шевронныеРасстояние между одноимёнными точками профилей соседних зубьев, измеренное в сечении, нормальном линиям зубьев, называется нормальным шагом p. Отношение p  называется модулем и обозначается m.m pМодуль является основной характеристикой размеров зубьев. Модуль измеряется в миллиметрах и назначается из стандартного ряда: 2; 2,5; 3;…Запишем основные параметры зубчатой передачи через параметры зубчатых колёс: Передаточное число с учётом того, что d  m  zndzU 1  2  2n2 d1 z1 Межосевое расстояние aw  0.5  d w2  d w1  - для передач с внешнимзацеплением;Для передач с внутренним зацеплением aw  0.5  d w2  d w1  .В общем виде:aw  0.5  d w2  d w1 Знак «+» - для внешнего зацепления, «-» - для внутреннего зацепления.53Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.2.5Здесь aw – межосевое расстояние; z1, z2 – числа зубьев; b2 – ширина колеса;Точку касания начальных окружностей d1 и d2 называют полюсом зацепления.Отношениеb2aw  ba - коэффициент ширины колеса.Рис.2.6.

Колеса с внутренними прямыми зубьями54Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Точность зубчатых передач.Работоспособность зубчатых передач существенно зависит от точностиизготовления зубчатых колёс.Точность зубчатых колёс регламентируют стандарты, в которых предусмотрено 12 степеней точности: от 1 до 12. Наиболее часто применяют 6, 7, 8степени точности.Для каждой степени точности установлены 3 нормы: Норма кинематической точности (КТ) регламентирует разностьмежду действительным и номинальным (теоретическим) угламиповорота ведомого зубчатого колеса передачи. Норма плавности работы (ПР) регламентирует колебания скоростивращения за один оборот колеса, вызывающие динамическиенагрузки и шум.Норма контакта зубьев (ПК) регламентирует прилегание зубьев всобранной передаче (пятно контакта).

Характеристики

Список файлов лекций