- •В.А. Жулай детали машин
- •190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
- •Рецензенты:
- •Основные условные обозначения
- •Общие сведения о деталях машин и истории их развития
- •Краткий исторический обзор
- •Основные понятия и задачи курса деталей машин. Основные направления развития конструкций машин
- •Классификация деталей машин
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Последовательность и этапы проектирования
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Виды нагрузок, действующих на детали машин
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин
- •2.4.1. Прочность
- •Выбор запаса прочности и допускаемых напряжений
- •В основу положено уравнение линейного суммирования повреждений
- •Жесткость
- •Износостойкость
- •2.4.4. Теплостойкость
- •2.4.5. Виброустойчивость
- •2.4.6. Надежность
- •Контрольные вопросы
- •3. Соединения
- •3.1. Неразъемные соединения
- •3.1.1. Сварные соединения
- •3.1.2. Паяные и клеевые соединения
- •3.1.3. Соединения с натягом
- •3.1.4. Заклепочные соединения
- •Расчет на прочность элементов заклепочного шва
- •Расстояние между рядами заклепок
- •Условие прочности на срез:
- •Условие прочности на смятие:
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Разъемные соединения
- •3.2.1. Резьбовые соединения
- •Силовые соотношения и расчет на прочность резьбовых соединений.
- •С учетом (3.28) формула (3.27) примет вид
- •3.2.2. Шпоночные соединения
- •3.2.3. Шлицевые и профильные соединения
- •3.2.4. Штифтовые соединения
- •Для односрезного соединения
- •Условие прочности на смятие:
- •3.2.5 Клеммовые соединения
- •Контрольные вопросы
- •4. Механические передачи
- •4.1. Общие сведения. Основные кинематические и энергетические соотношения
- •Кинематические и энергетические соотношения в передаточных механизмах
- •Контрольные вопросы
- •4.2. Фрикционные передачи и вариаторы
- •Создаваемый момент трения
- •Расчет на прочность фрикционной передачи
- •Фрикционные вариаторы
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Ременные передачи
- •Кроме того, натяжения в ветвях f1 и f2 связаны с передаваемой окружной силой Ft условием:
- •Напряжение от окружного усилия, передаваемого ремнем:
- •Напряжения от изгиба ремня
- •4.4. Зубчатые передачи
- •Классификация зубчатых передач
- •4.4.1. Геометрия и кинематика цилиндрических прямозубых передач
- •4.4.2. Основы расчета на контактную прочность и изгиб
- •4.4.3. Косозубые и шевронные колеса. Особенности их расчета
- •4.4.4. Конические зубчатые передачи
- •В соответствии со схемами (см. Рис. 4.27, 4.28)
- •Основы расчета на контактную прочность и изгиб конической передачи
- •4.4.5. Планетарные передачи
- •4.4.6. Волновые передачи
- •4.4.7. Передачи Новикова
- •4.5. Червячная передача
- •Области применения червячных передач
- •Расчет па прочность червячной передачи
- •4.6. Передача винт-гайка
- •4.7. Рычажные механизмы
- •4.8. Цепная передача
- •Силы в цепной передаче
- •5. Валы и оси. Подшипники.
- •5.1. Валы и оси
- •Материалы
- •5.2. Подшипники
- •5.2.1. Подшипники скольжения
- •Материалы
- •5.2.2. Подшипники качения
- •Условные обозначения подшипников качения
- •Смазывание подшипников
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •5.2.3. Уплотняющие устройства
- •5.3. Общие сведения о редукторах
- •Схемы редукторов
- •Смазывание редукторов
- •Муфты. Упругие элементы. Смазочные материалы. Сапр
- •6.1. Муфты
- •Классификация муфт Муфты подразделяют:
- •Подбор муфт и проверка па прочность основных элементов
- •Фрикционная муфта
- •6.2. Пружины и рессоры
- •6.2.1. Основные понятия
- •6.2.2. Конструирование и расчет цилиндрических витых пружин
- •Шаг пружины сжатия в ненагруженном состоянии
- •Длина пружины в ненагруженном состоянии
- •6.3. Смазочные материалы
- •6.3.1. Смазочные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •Соответствие классов вязкости и групп трансмиссионных масел по гост 17479.2-85 классификациям sae j306с и арi
- •6.3.2. Пластичные смазки
- •6.3.3 Твердые смазочные материалы
- •6.3.4. Твердые смазочные покрытия
- •6.3.5. Ротапринтная смазка
- •6.3.6. Магнитные смазочные материалы
- •6.3.7. Антифрикционные самосмазывающиеся материалы
- •6.4. Автоматизация проектирования узлов и деталей машин
- •6.4.1. Структура и функционирование сапр
- •6.4.2. Типовые процедуры и маршруты сапр
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Жулай владимир алексеевич
- •190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Силы в цепной передаче
В цепной передаче ведущая и ведомая ветви натянуты по-разному. Натяжение ведущей ветви работающей передачи
F1 = Ft + F0 + Fυ, (4.152)
где – окружная сила, передаваемая цепью;
F0 – предварительное натяжение от провисания ведомой ветви цепи;
Fυ – натяжение от центробежных сил.
Предварительное натяжение, принимая величину стрелы провеса f = 0,02 а (см. рис. 4.52), можно определить по упрощенной зависимости
F0 = 60 q g cos θ ≥ 10 q, (4.153)
где q – масса одного метра цепи;
g – ускорение свободного падения;
θ – угол наклона передачи (см. рис. 4.52).
Натяжение от центробежных сил определяют по аналогии с ременными передачами:
Fυ = q v 2, (4.154)
где v – скорость движения цепи.
Расчетная нагрузка на валы цепной передачи несколько больше полезной окружной силы вследствие натяжения цепи от ее массы. Эту нагрузку принимают равной
Fв = kм Ft , (4.155)
где kм – коэффициент наклона передачи (для горизонтальной передачи kм = 1,15, для вертикальной kм = 1,05).
Обозначение роликовых цепей: первая цифра – число рядов (для многорядных цепей); вторая цифра – шаг, мм; третья – разрушающая нагрузка, пропорциональная 10 Н; четвертая – исполнение по ширине.
Например, ПР – 12,7 – 1820 – 1: приводная роликовая цепь, однорядная, шаг 12,7 мм, разрушающая нагрузка 18 200 Н, первое исполнение по ширине.
Контрольные вопросы
В чем преимущества и недостатки цепных передач? Назовите области их применения.
Какие типы цепей имеют наибольшее распространение?
Преимущества и недостатки зубчатых цепей.
Четное или нечетное число должны иметь зубья звездочек и звенья цепи?
От чего зависит интенсивность износа шарниров цепи?
Почему изношенная цепь теряет зацепление со звездочками и как это учитывается при выборе числа зубьев звездочек?
По какому критерию выполняют расчет цепной передачи?
Что является причиной неравномерности движения цепи?
Структура обозначения роликовых цепей.
5. Валы и оси. Подшипники.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕДУКТОРАХ
5.1. Валы и оси
Валы предназначены для передачи вращающего момента и поддержания, расположенных на них деталей, а оси, поддерживая расположенные на них детали, вращающего момента не передают (рис. 5.1).
Оси бывают вращающимися (рис. 5.1, д) и неподвижными (рис. 5.1, е).
По форме геометрической оси валы бывают прямые (рис. 5.1, а,б) и непрямые (например, коленчатые (рис. 5.1, в)). В специальных случаях используют коленчатые (непрямые) валы и валы с изменяемой формой геометрической оси (гибкие (рис. 5.1, г)). Используют сплошные и полые (с осевым отверстием) валы. Оси, как правило, бывают прямыми.
Прямые валы могут быть гладкими, ступенчатыми, изготовленными как одно целое с шестернями – вал-шестерня, полыми.
д е
Рис. 5.1. Валы и оси:
а – прямой (гладкий трансмиссионный) вал; б – ступенчатый вал;
в – коленчатый вал; г – гибкий вал; д – вращающаяся ось;
е – неподвижная ось
Прямой ступенчатый вал с размещенными на нем деталями – зубчатым колесом, шпонкой, подшипниками и втулкой – представлен на рис. 5.2.
Рис. 5.2. Схема прямого ступенчатого вала с установленными
на нем зубчатым колесом, подшипниками качения,
шпонкой и втулкой:
1, 4 – подшипники качения; 2 – зубчатое колесо; 3 – втулка;
5 – вал; 6 – шпонка
Опорные участки вала или оси, на которых находятся опоры – подшипники, называются цапфами, если цапфа промежуточная, ее называют шейкой. В коленчатых валах различают шейки коренные (опорные) и шатунные. Посадочные поверхности под ступицы насаживаемых на вал деталей – муфт, зубчатых колес, шкивов, звездочек – выполняют цилиндрическими или коническими (рис. 5.2) с конусностью 1:10. Детали (например, зубчатое колесо на рис. 5.2) обычно сажают на шпонку с посадкой на вал с натягом. В этом случае трудно совместить шпоночный паз в ступице со шпонкой на валу. Поэтому обычно на посадочной поверхности вала делают небольшой цилиндрический участок, на который ступица садится с зазором (см. посадки на рис. 5.2).
Переходные участки на валах, канавки для выхода шлифовального круга и другие концентраторы напряжений снижают прочность валов. Поэтому существуют конструктивные методы повышения прочности: переходные участки выполняют с галтелями (рис. 5.3) – плавными переходами от одного сечения к другому, разгрузочными канавками, деформационным упрочнением галтелей и пр.
Рис. 5.3. Переходные участки вала:
1 – фаска; 2 – галтель; r – радиус галтели