Ответы на вопросы (865019), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Поправка учитывает обмятиемикронеровностей при сборке: = 5,5(1 + 2 ) =≅ 1,2(1 + 2 )мкм.12.Какие существуют виды и исполнения шпонок? По какому критериюрассчитываются шпоночные соединения? Дать эскизыВиды шпонок:Ненапряженные:• Призматические• СегментныеНапряженные:• КлиновыеКлиновыеСегментные13ПризматическиеРасчет призматическогошпоночного соединения:Расчет сегментного шпоночного соединения:Принимают, что шпонка нагружена2∗103 силой от момента = и по этойсиле выполняют расчеты.
Глубинаврезания паза в вале такова, чтоСегментнаяшпонкаявляетсяразновидностьюрассчитыватьнадотолькопризматической шпонки, так как принципы их работывыступающуючасть.Основной2∗103критерий расчета – на смятие: см = подобны. Для сегментной шпонки: см = ≤ []см .2∗103 ≤ []см ;используется Аналогично их можно посчитать на срез: = 2∗103 ∗ <сркоэффициент запаса: =шпонканестандартная,[]смтрассчитать на срез: ср =.
Если []ср .можно2∗103 ∗<[]ср .13.Какие существуют виды шлицевых соединений? Какие существуютспособы их центрирования? По какому критерию отказа онирассчитываются? Дать эскизыВиды шлицевых соединений:ПрямобочныеЭвольвентныеТреугольныеСпособы центрирования:• Центрирование по – точность сопряжения обеспечивают протягиванием отверстий,шлифованием вала.
По внутреннему диаметру – зазор, до – переходная посадка.14•Центрирование по – выполняется при высокой твердости ступицы (45HRC+). Отверстиешлифуют на внутришлифовальном станке, на валу – шлифование профильным кругомвпадин, для чего предусмотрены канавки.• Центрирование по – снижает точность центрирования, но обеспечивает более равномерноераспределение нагрузки между зубьями.Критерии работоспособности:• Отсутствие смятия• Отсутствие износа• Отсутствие срезаОсновной критерий – сопротивление смятию и износу. Параметры берут из стандартов.Приближенный расчет: см =(2∗103 3 ) ℎ≤ []см , где 3 = 1,1.
.1,5 – коэффициент неравномерности, – средний диаметр, – число шлицев, – рабочая длина, ℎ – рабочая высота. = 0,5( + ), ℎ = 0,5( − ) − 2 – для прямоугольных шлицев. = , ℎ = – для эвольвентных и треугольных шлицев.14.Как классифицируют зубчатые и червячные передачи? Как ихизображают на кинематических схемах? Перечислить достоинства инедостатки различных типов передачКлассификация:Зубчатые и червячные передачиВнешнее зацеплениеЦилиндрические спараллельными осямиКонические спересекающимисяосямиГиперболические сперекрещивающимисяосямиВнутреннеезацеплениеЦилиндрические спараллельными осямиСточечнымСС линейнымССС линейнымкасанием линейнымкасаниемточечнымточечным С линейнымкасанием(косозубые касанием(червячные скасаниемкасаниемкасанием(прямозубые,и(прямозуцилиндри(колеса с(винтовые (прямозубые,косозубые,шевронныебые,ческим икруговым, гиплоидкосозубые)шевронные)колеса,косозуглобоиднымзубом)ные)передачибые)червяком)Новикова)По расположению осей:• С параллельными осями (цилиндрические)• С пересекающимися осями (конические)• Со скрещивающимися осями (червячные и винтовые)По типу относительного вращения и расположению зубьев:• С внешним зацеплением (вращаются в противоположных направлениях относительно другдруга)• С внутренним зацеплением (направление вращения колес совпадает)По форме профиля:• Эвольвентные зубья• Циклоидальные• С Зацеплением Новикова15По расположению теоретической линии зуба:• Прямозубые• Косозубые• Шевронные• Винтовые (с круговым зубом)По показателю окружной скорости:• Тихоходные• БыстроходныеОбозначения:Неподвижное соединение детали с валом показано крестиком.ЭлектродвигательВал в подшипниковых опорахРеменная передачаЦепная передачаЗубчатая цилиндрическая передача:А) прямозубаяБ) косозубаяЗубчатая коническая передачаЧервячная передача16Достоинства и недостатки червячной передачи:Достоинства:• Возможность получения большогопередаточного числа ступени (до 80)• Компактность и небольшая масса• Плавность и бесшумность• Возможностьполучениясамотормозящей передачи – движениеот червяка к колесу• Возможность получения точных ималых перемещенийДостоинства и недостатки зубчатой передачиДостоинства:• Малые размеры и масса передач вмаломощных механизмах• Высокий КПД (97-98%)• Возможность изменения в широкомдиапазоне скоростей• Малые нагрузки на валы и подшипники• Постоянствосреднегозначенияпередаточного числа• Простота обслуживанияНедостаткиНизкий КПД, выделение теплотыНеобходимость применения дорогихантифрикционных материалов• Повышенное изнашивание и склонностьк заеданию• Необходимостьрегулированиязацепления••Недостатки• Необходимостьизготовления• Шум при работевысокойточности15.Какими геометрическими параметрами характеризуется эвольвентноезацепление? Какие из них стандартизованы? Привести эскизы– диаметр делительнойокружности – диаметр окружностивпадин–диаметр основнойокружности – диаметр начальнойокружности – диаметр окружностивершин – межосевоерасстояниеs , – ширина зуба и впадиныподелительнойокружности – угловойшагзубьев – количествозубьев – модульСтандартныепараметрыпо и:ℎ = ℎ∗ ∗ – высота головокзубаℎ = (ℎ∗ + ∗ ) ∗ – высотаножкизуба171 = 2 = 0–отсутствиеподрезания = 20° – угол зацепления,равныйосновному.ℎ∗ = 1 – коэффициент высотыголовкизуба ∗ = 0,25–коэффициентрадиальногозазора16.Как оценить максимальное напряжение при контакте двух цилиндров спараллельными осями? Как эта зависимость используется для расчетазубчатых передач?Максимальное напряжение при контакте цилиндров:н = √1пр21 2∗пр ∗ (1 (1 − 22 ) + 2 (1 − 12 ))11= ±12–приведенныйрадиускривизныпр21 2н = 0,418 ∗ √ , где пр = пр1 +2Для стальных цилиндров 1 = 2 = 2,1 ∗1011 Па, 1 = 2 = 0,3н = 0,418 √1 + 21 221 2 = √ ∗ (1 (1 − 22 ) + 2 (1 − 12 )) =ПрименениеПрименяется в расчетах на контактную прочность.Напряжение в контакте зубьев:н = н ∗ ∗ ∗ √н ∗1±1≤ []н , где н – коэффициент, учитывающий форму сопряженныхповерхностей зубьев в зацеплении, – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактныхлиний, зависящий от величины коэффициента перекрытия =2000∗11 1 , 1 – вращательный момент на шестерне, 1 – рабочая шириназубчатых венцов, – передаточное число, – коэффициент, учитывающий распределениенагрузки между зубьями в связи с погрешностью изготовления, – коэффициент, учитывающийнеравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, – коэффициент,учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении.1817.Какие критерии характеризуют работоспособность зубчатыхэвольвентных передач? Изложить методику расчета цилиндрическойзубчатой эвольвентной передачиКритерии:• Контактная прочность – для вычисления межосевого расстояния• Прочность при изгибе – для вычисления модуля• Изгибное усталостное напряжение• Контактное усталостное напряжениеРасчет по контактной прочности:Контактная прочность задается условием н ≤ []н .
Исходная формула для расчета –формула Герца н = √ ∗∗(пр21 2221 (1−2 )+2 (1−1 ))– максимальное напряжение при контакте двух22 цилиндров. После замен: = 1 ; 1 = ±1; 2 =±1211пр ∗1 ∗(±1)∗2∗103выраженную через параметры передачи: н = √21 2 = √∗(1 (1−22 )+2 (1−12 ))4−Kε = √11; = 2 ; = ± получаем формулу,12 ∗∗12≤ []н ; K Z = K E ∗ K ε ∗ , где– коэффициент,учитывающийупругиесвойстваматериаловколес,– коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, =32√cos2()∗tan()– коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев вполюсе.Если заменить = Ψ ∗ и 1 = ∗1 ∗(±1)3 ∗2∗1032∗, то получим н = √±13Межосевоерасстояние: ≥ ∗ ( ± 1) ∗ √Ψ1 ∗2222 ,где ∗ [] н3 ∗4∗Ψ ∗≤ []н .3= √500 ∗ 2,дляпрямозубых1передачравно450МПа3 идлякосозубыхишевронных410МПа3Расчет по прочности при изгибеПрочность при изгибе вычисляется с допущением, что в зацеплении участвует однапаразубьев,зуб– консольнаябалка,нагруженнаясилой ,приложеннойквершинезубаичтозубвопасномсечениииспытываетсжатиеотрадиальнойсилыиизгиботокружной.сж =∗sin()∗∗sin()∗cos()∗ℎ∗и; и ==∗cos()∗ℎ2∗ 6∗cos()∗ℎ.
Расчетные напряжения: = (−6) ∗ = (и − сж ) ∗ .После всех упрощений и замен имеется формула: =(2∗ ℎ6∗cos()∗ 22−sin())∗cos( ) ∗∗∗ ∗ ∗ ≤ []н , где =– коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрациюнапряжений, – коэффициент, учитывающий наклон зубьев (для прямозубых колес равен 1), –коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев (для прямоугольных колес равен 1 для степенипрочности 8 и 9, 0,8 для степени прочности 5-7).
Из этого расчета определяется модуль: =3 ∗2∗103 ∗1 ∗√1 ∗Ψ ∗[].1918.Какими геометрическими параметрами характеризуется червячнаяпередача? Какие из них стандартизованы?1 = ∗ –делительныйдиаметр, – число коэффициентдиаметра червяка, стандартные: 8,10, 12,5, 16, 20 = ∗ – расчетный шагℎ = ∗ 1 – ход витка, 1 -числозаходов червяка, стандартные: 1,2, 4 = 20° – угол профиля (дляобразованных тором равен 22°)1 = 1 + 2 ∗ –диаметрвершин витков1 = 1 − 2,4–диаметрвпадинtan(1 ) = 1 – делительный уголподъема линии витка – длина нарезанной части = 0,5 ∗ (1 ∗ 2 ) = 0,5 ∗ ∗(1 + 2 ) – межосевое расстояние∗2 = 2 + 2ℎ1 – диаметрывершин∗2 = 2 − 2ℎ1– диаметрвпадин62 ≤ 2 + + – наибольший1диаметр колеса19.Какие критерии характеризуют работоспособность червячных передач?Изложите методику расчета червячной передачиКритерии:• Износостойкость• Контактная прочность• Теплоустойчивость (иногда)Методика расчета:• Подготовка исходных данных: 2 – вращающий момент на колесе, 1 – частота вращениячервяка, – передаточное число• Подбор числа заходов червяка z1• Определение числа зубьев колеса 2 = 1 ∗ • Выбор коэффициента диаметра червяка по графикам по условию ≥ 1,2 ∗ 2• Выбор материала червяка• Выбор материала червячного колеса• Определение допускаемых контактных напряжений []н = [ ′ ]н ∗ ′ −1• Определение допускаемых напряжений изгиба []0 = [ ′ ]0 ∗ ; []−1 = [ ] ∗ 20••Проверка допускаемых напряжений прочности зубьев при пиковых перегрузках: контактныедля оловянных бронз: []нmax = 4т , изгибные для безоловянных бронз []нmax = 2т , дляНвсех марок бронз []max = 0,8т , чугунов []нmax = 260.
.300 мм2, []max = 0,6тмВыбор степени точности изготовления червячных передач: 9-я для скорости менее 1 с , 8-я дям••ммскорости менее 7,5 с , 7-я для скорости 1,5. .12 с , 6-я для скорости 3. .25 сОпределение коэффициента нагрузки = ∗ , где – коэффициент, учитывающийнеравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, – коэффициентдинамической нагрузки232170Определение межосевого расстояния: ≥ ( + 1) ∗ √(2)∗[]н2∗•Определение модуля зацепления =•Уточнение межосевого расстояния =••Определение основных параметров передачи: 1 = ; 2 = 2 ; 1 = 1 + 2; 2 =2 + 2; 2 = 2 + 2 + 2; 1 = 1 + 2; 2 = 2; 1 = 1 − 2,4; 2 = 2 −2,4 + 2.∗ ∗1Уточнение скорости скольжения: ск = 60∗1031∗cos( )•Определение действующих контактных напряжений: н =•Определение КПД передачи: = (0,97. .0,98) ∗ (•Определение сил, действующих в зацеплении: 1 = 2 = 1 ; 2 = 1 = 2 ; =2 +(2 +)247522∗√1≤ []н( ) +2cos( )′)2212()0,62 •Проверка изгибной выносливости: =•Определение допустимой кратности перегрузки: по контактным напряжениям: (([]н 2[]н22) , по касательным напряжениям: (2≤ []22) =[] 2) =([])20.Какие существуют типы ременных и цепных передач? Дать эскизы,сравнить перечисленные типы передачТип цепи:• Роликовые• Зубчатые• ВтулочныеЧисло рядов:• Однорядные• МногорядныеКоличество ведомых валов/звездочек:• Двухзвенные• МногозвенныеРасположение звездочек• Горизонтальные• Вертикальные21нВариант регулировки степени провисания цепи• С натяжкой• С натяжным устройствомКонструкция• Открытые• ЗакрытыеВлияние на частоту вращения вала• Повышающие• Понижающие21.Какие существуют типы подшипников скольжения? Сравнитьперечисленные типы подшипниковПодшипник скольжения – деталь, в которой рабочие поверхности скользят относительно ругдруга.По форме тем качения:• Шариковые• Роликовые (цилиндрические, конические, игольчатые)По форме отверстия:• Одно- или многоповерхностные• Со смещением поверхностей или без него• Со смещением центра и без негоПо направлению восприятия нагрузки:По направлению восприятия нагрузки:• Радиальные – воспринимают радиальную нагрузку• Осевые (упорные, подпятники) – воспринимают осевую нагрузку (вдоль оси)• Радиально-упорные – воспринимают радиальную и осевую нагрузкуПо конструкции:• Неразъемные (втулочные)• Разъемные• Встроенные (рамовые)По количеству масляных клапанов• С одним клапаном• С несколькими клапанамиС возможностью регулирования:• Нерегулируемые• Регулируемые22.Как классифицируют подшипники качения? Как их обозначают поГОСТ? Дать эскизы, указать силы, воспринимаемые подшипникамиразличных типовКлассификация:• По форме тел качения• По виду воспринимаемой нагрузки• По числу рядов тел качения• По соотношению размеров22•По классам точности1.