Детали машин и основы конструирования

Детали машин и основы конструирования
Классификация деталей и узлов машин
Виды нагрузок, действующие на детали машин
Требования к жесткости деталей машин
Теплостойкость
Классификация соединений и критерии
их работоспособности
Соединения внахлестку
Соединение деталей с гарантированным натягом
Материалы резьбовых соединений
Резьбовые соединения
Расчет винтовых соединений
Расчет винтов, подверженных
переменной нагрузке
Соединение штифтами
Фрикционные передачи
Передачи с цилиндрическими и
коническими катками
Классификация вариаторов
Торовый вариатор
Основы расчета прочности фрикционных пар
Ременные передачи
Клиновые ремни
Силы и напряжениия в ремнях
Передача без натяжного ролика
Кинематика ременных передач и
критерии расчета
Расчет ременных передач
Зубчатые передачи
Виды разрушения зубьев
Расчет зубьев прямозубых цилиндрических
колес на изгиб
Передачи коническими зубчатыми колесами
Расчет конических колес
Червячные передачи
Конструкция червячных редукторов
Причины выхода из строя червячных передач
Глобоидные передачи
Основные параметры цепных передач
Передачи винт – гайка
Ориентировочный и приближенный расчет валов
Уточненный расчет валов
Расчет валов на жесткость
Основные типы подшипников качения,
их характеристика
Трение и смазка в подшипниках скольжения
Виды несоосности валов
Расчет муфты
Конструкция и расчет упругих муфт
Управляемые или сцепные муфты
Конические муфты. Расчет
Цилиндрические шинно-пневматические муфты
Автоматические самоуправляемые муфты
Пружины
 

Требования к жесткости деталей машин определяются:

Условиями прочности деталей (в случае опасности неустойчивого равновесия или при ударных нагрузках). Устойчивость – критерий, определяющий размер:

Длинных и тонких деталей, работающих на сжатие.

Тонких пластин, подверженных сжатию в плоскости пластин.

Оболочек, подверженных внешнему давлению.

Полок тонкостенных волов.

Условиями работоспособности деталей совместно с сопряженными деталями.

Технологическими условиями.

Для машин массового производства диаметр валов определяется технологическими условиями.

Условиями удовлетворительной работы машины в целом.

Относится к машинам-орудиям. Толщина деталей должна быть идеальной – критерий размеров.

Жесткость деталей машин определяется собственной жесткостью и контактной.

Контактная жесткость – деформация в зоне контакта.

Контакт может быть в условиях:

Начального касания точки или по линии (сжатие шаров или цилиндров);

Повышения номинальной площади касания.

В обоих случаях деформация происходит с малой фактической площадью касания.

 Фактическая площадь касания составляет ничтожную часть от номинальной площади касания.

 

 Контактные деформации в этих случаях определяются с помощью экспериментальных установочных коэффициентов контактной подачи.

Износ – процесс постепенного изменения размеров деталей в результате трения.

Износ ограничивает долговечность деталей по следующим критериям:

По потерям точности (приборы, измерительный инструмент, прецизионные станки – очень точные)

По снижению КПД, увеличению утечек (цилиндр и поршень двигателя внутреннего сгорания)

По уменьшению прочности из-за снижения сечений, изменения состояния поверхности, неравномерного износа опор (вагоны, червячные колеса)

По увеличению шума (передача транспортных машин)

По полному истиранию (деталь не пригодна к работе).

Виды изнашивания в машинах делят на 3 группы:

Механическое (абразивные) – из-за царапания деталей друг другом;

Молекулярно-механическое (при схватывании или заедании) – для всех червячных, зубчатых передач и др.;

Коррозионно-механическое (продукты коррозии стираются механическим путем).

Интенсивность изнашивания, а следовательно, и срок службы детали зависят от давления, скорости скольжения, коэффициента трения и износостойкости материала.

При сравнительном анализе конструкции для оценки долговечности по износу, а также для распространения результатов эксперимента и опыта эксплуатации на др. условия, принимают расчет в сравнительной форме:

, где Р – давление, S – путь трения, m = 1…3.

 Для уменьшения изнашивания широко используют смазку трущихся поверхностей и защиту от загрязнения, применяют антифрикционные материалы, специальные виды ХТО поверхностей и т.д. Изнашивание выводит из строя большое число деталей машин. Оно значительно увеличивает стоимость эксплуатации, вызывая необходимость проведения периодических ремонтных работ. Износостойкость деталей машин существенно уменьшается при наличии коррозии.

Детали машин и основы конструирования