Вопросы на экзамен по ДМ (детали машин)

Вопросы на экзамен по ДМ (детали машин)

Основные понятия и определения:

1 изделия – любой предмет или набор предметов производства изготовляемого

предприятием.

2 деталь – изделия изготовленного по наименованию и марки материала без

применения сборочной операции.

3 сборочная единица – изделие составные части которого подлежат соединению

м/у собой сборочными операциями

4 узел – сборочная единица которая может выполнять определённую ф-цию в

изделиях одного назначения только совместно с другими частями.

5 агрегат – сборочная единица обладающая полной взаимозаменяемостью и

способна выполнять определённую функцию в изделии или самостоятельно

6 машина – мех устройство предназначена для выполнения полезной работы

По характеру машины делятся на три группы

1 машины – двигатели; преобразующие тот или иной вид энергии в механическую

работу (ДВС, турбина и т. д.)

2 машины – преобразователи (генераторы) преобразующие мех энергию в другой

вид энергии (компрессор, турбина).

3 машины орудия (рабочая машина) использующая мех энергию для выполнения

технологического процесса

Общая классификация д.м

Состоит из трёх размеров: 1) соединения 2) механические передачи 3)

детали и узлы передач

соединения классиф на разъёмные и неразъемные.

Разъёмные наз соединения допускающие разборку и последующую сборку без

нарушения работоспособности входящих в соединение деталей: резьбовые,

шлицевые.

Неразъёмные наз. соединения не допускающие разборку без повреждения детали

или их элементов: заклёпочные, соед с натягом.

Классификация мех-их передач

1 по принципу передачи движения

а) передачи зацепления: зубчатые, червячные, цепные.

б) передачи трением: фрикционные, ременные

2 по способу соединения деталей передач

а) передача с непосредственным контактом

б) передача с гибкой связью (цепные, ременные)

Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин. Общие

сведения.

Работоспособность – состояние объекта при котором способен выполнять

заданные функции сохраняя значения заданных параметров в пределах

установленной техническо-нормативных документаций.

Основные критерии работоспособности д.м. является:

Прочность, жёсткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость.

При конструирование д.м. расчёт ведут обычно по одному или двум критериям,

остальные критерии удовлетворяются заведомо или не имеют практического

значения рассматриваемой детали.

Прочность – критерии работоспособности и расчёта деталей машин.

Прочность – способность детали сопротивляться разрушению

Прочность оценивается нескольким способами:

а) по доп. напряжению

?=[S]? S?=?пред/? >=[S]?

в) по вероятности безотказной работы

Жёсткость

Способность детали сопротивляться изменению формы под действием приложенных

нагрузок наз. жёсткость

f15 м/с)

По расположению зубьев относительно образующих колёс: 1 прямозубые 2

косозубые 3 шевронные 4 с криволин. Зубом

По форме профиля зуба: с эволентными зубьями 2 с неэволен.

По расположению зубьев в передачах и колёсах: 1 внешняя

2 внутренняя

По степени точности зацепления: стандартом предусмотрено 12 степеней

точности, с увеличением цифры точность падает.

Достоинства: 1 малые габариты 2 высокий КПД 3 большая нагрузочная

способность и надёжность работы 4 простота обслуживания.

Недостатки: 1 высокие требования к точности изготовления и монтажа 2 шум

при работе со значительными скоростями 3 зуб передача не предохраняет

машину от возможных перегрузок

Краткие сведения о геометрии и кинематики зубчатых цилиндрических передач.

Основным кинем условием которые должны удовлетворять профиля зубьев явл

постоянство мгновенного передаточного отношения передач (эволента,

циклоида, окружность) из всего многообразия сопряженных профилей зубьев

наиболее распространены эволентные, которые допускают возможность изменения

в некоторых пределах межосевого расстояния без нарушения правильности

зацепления.

Одноступенчатая зуб передача состоит из двух зуб колёс ведущего и ведомого,

меньшая из пары колёс наз. шестерней, большая зуб колесом.

Параметры шестерни 1, параметр зуб колеса 2

Кроме того различают индексы: ? – к начальной окружности b – к основной окр

a – к окр вершин f – к окр и параметр впадин

h= ha+hа ha=h*aЧm hf=( h*a +C)m

Угол наклонной линии зуба

Pt=Pn/cos? mt=mn/cos? mt=Pt/?

Для пары колес зацепления модули должны быть одинаковыми.

Модули стандартизованы и принимают из дискретного ряда предпочтительных

чисел, для косозубых цилиндр колёс стандартным принимают нормальный модудь.

d=Zm/cos? da=d+2ha df=d-2hf

Основными кинемат хар-ками зуб зацепление явл передаточное отношение и

коэф торцового перекрытия ??

??=Z2/Z1=d2/d1=?1/?2=n1/n2 ??=??/?

где ?? - угол поворота зуб колеса от входа в зацепления торцевого профиля

зуба до его выхода из зацепления

? – угловой шаг ?=360/t

Силы в зацепление цилиндрических зубчатых передач.

Элементарной силы давления одного колеса на другое распределены по длине

контактных линий зубьев и направлены по нормали к соприкасающимися

поверхностями Действие этого распределённого давления статически

эквивалентна действию сосредоточенной в точке Fn силы. Для последующих

расчётов валов и опор данную силу удобно разложить на 3 ортогональных

составляющих.

Ft – окружная сила лежащая в плоскости вращения по касательной к

делительной (нормальной) окр.

F2 – радиальная сила в плоскости вращения и направлена по радиусу к центру

вращения

Fa – осевая сила направлена ?? оси вращения .

Рассмотрим цилиндр передачу без смещения.

Ft=2T/d d – делительный диаметр

F2=Ft tg?/cos? ?=20є угол профиля ? – наклон линии зуба

Fa=Ft tg? Fn=Ft /cos? cos?

Основы расчёта зубьев цилиндрических зубчатых колёс на контактную

прочность.

С учётом всех аналитических зависимостей и подставляя их в формулу Герца

получаем основную формулу зуб пер на контактную прочность.

Где Ze – коэф учитывающий мех св-ва матер. шестерни и кол

Z? – коэф учитывающий суммарную длину контактных линий

Zn – коэф учитывающий форму сопряжённых пов-тей зубьев

Kn – коэф нагрузки Ft –окружная сила i–передаточ отношение

d1 – делительный ш шестерни bw – ширина зубчатого венца

На основании данной основной формулы с учётом следующих допущений:

Е1=Е2=2,1*105 М1=М2=0,3 ??=1,6 ?=10є

Передача без смещения: x1+x2=0 получим формулу проектировочного расчёта

Где Ка=49,5 для прямозуб колёс Ка=43 для косозуб клёс

Т2 – момент на ведомом валу Н/мм ?ba – коэф ширины венца по межосевому

расстоянию

Виды повреждения зубчатых колёс.

Появление значительного и черезмерного нагрева свидетельствует о

недостатках в работе передач связанной с её конструкцией, изготовлением,

неправильного выбора смазочного материала, или возможными повреждениями

зубьев.

Виды повреждения зубьев: 1 их поломка 2 усталостное выкрашивание и

абразивный износ поверхности 3 заедание

4 повреждение торцов зубьев 5 пластическое течение материалов.

КПД зуб передач

Потери мощности в зуб передачах складывается из потерь:

Трения зацепления; на разбрызгивание масла; в опорах

?=1-(?з+ ?р+ ?оп)= ?з ?р ?сп

Потери в зацеплении растут с увеличением шероховатости пов-ти, с

уменьшением вязкости, и с уменьшением скорости.

Потери на размешивание и разбрызгивание масла растут с увеличением вязкости

масла, окружной скорости , ширины колёс, глубины погружения.

Общие сведения о червячных передачах.

Черв передача относятся к передачи зацепления с перекрещивающими осями.

Состоит из червяка и червячного колеса.

Достоинства: а) возможность получения большого передаточного отношения в

одной ступице б) плавность и бесшумность работы в) возможность выполнения

самотормозящейся пары г)компактность и сравнительно небольшая масса.

Недостатки: а) низкий КПД от 0,7 до 0,85, а в самотормозящихся парах

до 0,5 б) необходимость применения для венца колеса дорогостоящих антифр

материалов в) значительное тепловыделение.

Ч.п. классифицируется:

По форме поверхности червяка: цилиндрические, глобоидные

По форме профиля витка резьбы: с прямолинейным профилем, с криволинейным

профилям