Расчёт на прочность зубьев по напряж изгиба

Приним 3 допущения: а)Зуб рассматр как балка с защемл одним концом; б)В зацепл наход одна пара зубьев; в)Нагр прил к вершине зуба. ;

) = = ; Ф-ла провер расч прямозуб передач на усталость изгиба: Подставив знач в ф-лу имеем: ; m ; Допуск напряж изгиба: [ ; [S =

8.Напряжение при изгибе зубьев цилиндрических колес закрытых передач и условие прочности:

[

Где: , зубья которого проверяються на изгиб(Н.мм).

При расчете косозубых колес коэффициент формы зуба выбирают по приведенному числу зубьев:

β

Где: β-угол наклона зуба (для прямозубых колес β=0). Z-число зубьев проверяемого колеса

Расчет зубьев на изгиб проводят для того из зубчатых колес, для которого отношение:

₁/Y_f1= ₂/Y_f2Напряжение при изгибе зубьев конических колес закрытых передач и условие прочности:

Где:  – соответственно расчетное и допускаемое напряжение при изгибе

Приведеное число зубьев с прямыми зубьями:

₁= или ₂=

- с непрямыми зубьями: ₁= или ₂= Где

m-средний окружной модуль прямозубых конических колес, мм.Для конических колес, так же как и для цилиндрических, расчет на изгиб проводят для того колеса, которое имеет меньшее отношение: /Y_f

Геометрия и кинематика косозубых цилиндрических передач

=8… (); =  ; m_t=  --торцев модуль; d=m_tz=m_n/cos z; d_a=d+2m_n=m_n( +2);     d_h=d-2.5m_n=m_n( -2.5); a= =

(u 1)

Особенности расчёта на контактную прочность цил. Косозуб. передач

Формула Герца-Беляева

, , , .Коэф, учит повышен тв зуб косозубых передач:  .Формула проверочного расчета

11. Конич. зубчатые передачи d_m=m_m*z; R_e=d_e1/2*sin =d_e=m_e*z; R_m= R_e-0.5b; ≤ 0.285R_e ; ,m_m= m_e* = m_e* =0.857 m_e; m_m=0.857 m_e;m_e- опр. по ГОСТу; d_m=0.857 d_e  ,  , .Расч на прочн закр кон перед.

Расчёт на изгиб зубьев конич.прямоз. передач

=У_F1* [σ_F]; = =

Пров.расч. =У_F1* [σ_F]; Проектн.расч. ,

 

Геометрия и кинематика скорости скольж. кпд

;диам.впад.вит.черв.,  делит. угол подъема вит. γ= ,  Осн. разм. венца черв. кол. Дел. диам. черв. кол. ; диам. верш. зуб. черв. кол.  диам.впад.черв.кол.  наиб.диам.черв.кол.   шир.венца черв.кол. Окруж.скор.черв.,черв.кол. ;  Скор.скольж.  , ; 

η _чп= = = =

Расчёт черв. Передачи по напр. изгиба

σ_H= ≤[σ]_H; ; 10⁵ ; 10⁵ ; q= = = ; = + = проверочный расчет σ_H= ≤[σ]_H; пров. расч. межос.расст.

 

 

17. тепловой расчётт и способы охлаждения.. Выдел. тепл. мощн.  Тепл. мощн. перед. в атм. ,где: темп. масла.  темп.окр. ср.[ ] – Доп. темп

 

18.

Приведённый коэффицент угла трения

 

η _чп= = = =

 

 

24. Расчёт зубчато переменных передач

Прин. модуль m=35 , число зуб = U, диам шкив d₁=m , d₂=m , меж осев расст a 0.55(d₁+ d₂)+C, расч дл ремня, дл рем в шагах = L_p/I_m, угол обхв на вед шк α₁, число зуб рем нах-ся в зацеп на вед шк z₀= =6, удельн доп нагр у, нагр перед 1 ремня для реал пер q= , опр окр сил , шир рем b=( /q V)+5 d₁, предв натяж рем =1,2 V, =1.1 , нагр на вал от рем пер. =V/L - (5 -пл, 10-кл, пкл).

Цепные передачи

.ПВ,ПР,ПЗ- втул, ролик, зубч. Шаг t=0.5 , =29-2U(пв,пр), =35-2U(пз), диам дел окр d= , min межос расст а=()+(30…50) мм, длина цепи шага = + + ,скор цепи V= = , = , U= = = , окр сила = = ,провис = ,нагр от центроб сил = , натяж в ведущ ветви = + + ,от цепн пер. = , долговеч = , = = = , к экспл. = , площ опор пов =0,28 , t 2.8 , шир зуб цепи B=10 , к зап прочн =

Классификация валов и осей

Вал- дет для поддерж вращ с ним дет и перед крут мом. Ось- дет для поддерж вращ на ней или вместе с ней дет. Констр: гладк, ступенч, коленч, гибкие, трансмис, торсион. Диам вых конца вала = , = , , пров расч на устал проч: к зап проч,S= , =0,43* , ,, =0,58 , =  , W= , = , = = , = .  и - к концентр норм и кас напр  и - к, харак чувс- ть матер к асим цикла нагруж; =0,2 – углер 0,25…0,3 – для легир ст; 0,1- для всех, - к, учит шерох-ть пов; при =0,32…2,5 мкм =0,97…0,90.  и - масшт факт для норм и кас напряж

 

27. Р асчёт валов на жёсткость

Пров на жестк если S= 1,3…1,5 и вал черв. F= , = , I= , = 2,4m, f= , пров на колеб n 0.7 - жестк вал, n 1,3 - гибкий, расч на прочн: = , M= , W= , d

Классификация подш. качения

. Подш – опора или направл., котор. опред. полож движущ. част по отнош. к др част маш. Классиф: 1.По ф. тел кач: 2. По напр. восприн. нагр:- шарик. радиальные- упорно-радиальные ролик.: коротк.-цилиндр., бочкообраз., конич. радиал.-упорн,-упорные3. По числу рядов качения:4. По спос уст-ки: однорядн самоустанавл. Многорядн несамоустанавл.5. По клас точн:0норм.; 6-повыш; 5-высокий; 4-особо-выс; 2-сверхвыс; 7,8-пониж.0-шарик.радиальн. однор. 6(7)-шарик. однор. рад.упорн.1(1,2)- шар.рад. двухр. 7-рол. конич. однор. рад.-упорн.2-ролик. радиал. однор. 8-шар. однор. упорн. или упорно-рад.3(22,33)-рол. радиал. двухр.9-ролик. упорн. или упорно-рад.

4-роликов. радиальн. игольч. Виды разруш: 1.Усталостн. выкрашив. тел кач2.Смятие пов-тей качен или тел кач3.Абразив изнаш4. Разруш. сепар5. поломка колец

 

31. Выбор типа подшипника:

1.В зав-ти от сочет отнош радиал и осев нагр:  –рад.-упорн. или конич.;  – шарик. однор.

2.Предпочт. приним. шарик., т.к они предпочит. больш. част. вращ. и меньш. энергет. потери.3.Начинать надо с легкой серии4. Не завыша расч. долгов. подшипн. Критерии работоспос подш кач: ω≥0,1 рад/с – рассч на долговеч по динамич грузоподъёмн ω<0,1 рад/с – рассч по статич грузоподъемности.

 

32. Расч шар радиал-упорн подш:

1 Выбор типоразм подшипн.2.Выпис осн пар-ры 3.Назнач сх уст-ки подш.4. Опр. межопорн. расст. для подш.:  – уст-ка враспор,  – врастяжку,Опр. ради. реакц. на подш.

5.Опред. осевых составл.:S₁=e₁·R_n1; S₂=e₂·R_n2 6. Опред. расч. осев. нагрузок на подшипн.-S₁-F_x+S₂<0 S₁+F_x-S₂>0

F_a1=S₁,F_a1=S₁+F_x, тогда F_a1≥S₁,F_a2≥S_2.7. Опр. ко. действит. осев. нагр. вала

 , где K_k=1 если вращ. внутр. кольцо подшипн.8.Опр. привед нагр:

 

если e’≥e^ГОСТ то Y-из табл.; X=0.45

если e’<e^ГОСТ то Y=0; X=1; K_т=1

9. Опред. треб. динам. грузоподъёмн.

 ,S=0.9, тоa₁=1; S=0,95,то a₁=0.63; S=0.99, тоa₁=0.21

p=3 – для шариков. подшипн.10. Опр. дейс. долг. подш.  

33. Подшип. скольж. – это опоры вращ. деталей, работающ. в условиях относит. скольж. поверхн. шипа по поверхн. подшипн. Они восприн. радиальн., осев. и сочетание этих нагрузок.

Они бывают: неразъемн., разъёмн. и с самоустанавл. вкладышами.Режимы трения: сухое,полужидк. Трение,граничное – наличие тонкой пленки смазки- жидкостн.Прич выхода из строя:1.Абразив. изнашив.

2.Заедание 3.Усталостн. выкрашив.Основн. критерий работоспособн.- износостойкость, т.е сопрот. изнашив.1.p≤[p]- абразивн. выкраш. 2.pV≤[pV]-предотвр. Заедания Расчет подшипн. скольж. на изностойк.: ; ; ; Расчет осевых подшипн. скольж.: ; ; β=0,9…0,95

34. Муфты – устр-во, предн. для соед. конц валов или для соед. вал со свободно-сидящими на них дет.

Они предн. для перед вращающ. мом без измен. его знач. и направл. Классиф.:1.Постоянно соед. (неуправл.): глухие, упругие, жесткие.

2.Управл. сцепные(кулачк., фрикционные).

3.Самоуправл.(центробежн., обгонные, предохр.)
Расчет МУВП: примен. в машинах работ. с перемен нагр и там, где соосн валов не выдержана  – расчетн. момент муфты;  ; D-диам. оси пальцев. d–диам. пальца

 

35. Постоянно-соединенные муфты (глухие)-предн. для соед. строго соосных валов в одну жестк. линию. В этой муфте полумуфты соед. болтами, поставл. с зазором и без зазора. Поэтому расчет без зазора: проверка на срез и на смятие.

 , где [τ_ср]=(0,2…0,3)·σ_м   , где [σ_см]=(0,4…0,5)·σ_в Расчет с зазором: отсутствие сдвига деталей в стыке за счет затяжки

F_тр≥F, F_тр=1,2·F, 1.2-коэфф. запаса по сдвигу; F_тр=F_зат·f·Z·i, где f-коэфф. трения, Z-число болтов; , где f=0.2

 

36. Жесткие муфты предн. для компен. ошибок относит. полож. соед. валов, т.е смещ. центр, несоос. осев. смещ., неточн., возник. при монтаже констр.: кулачк.-расширит., кулачково-дисков., зубч., цепн., крестово-шарн., кардан Гука.

 ,где D₀=zm-делит. диаметр: z-число зубьев, m-модуль зацепл.,b-дл зуба.  , где Ψ=b/D₀=0,12…0,16

37. Управл. муфты- позвол. вкл. и выкл. двигатель: кулачк. и фрикц. Самоуправл. муфты предназн. для атоматич. сцепления и расцепл. валов при измене. заданного режима работы. Они бывают:по угловой скорости: центробежные -по направл. вращ.: обгонные -по моменту: предохранительные.

Из условия работоспособности: T_тр=k·T_м; T_тр=F_п­·f·R_ср·i, где F_п­­-сила прижатия, R_ср-средн. радиус дисков, i-число пар трения . Усл изностойкости предусматривает: ; -расчет пружин.

38. Классифф. шлицевых соедин.: По форме зуба По способу центрир.: По характ. соед. 1.Прямобочн1.По наружному диаметру при HB<350 1.Неподвижные

2.Эвольвентные 2.По внутренн диаметру HB≥350 2.Подвижные 3.Треугольные 3.По боковым при реверсивн. характ. нагружен.

 ; ; ; , где Z-число шлицов; Ψ=0,7…0,8

 ;

 

48. расч незатянут болта при действии статической нагрузки, перпен оси болта(болты в отверст поставл без зазора под развертку) в этом случаи отверстие колеб разверт, а диаметр сер болта выпол с допуском, обеспеч безозор посадку при расчет прочности соед не учит силы т.к. затяжка болта не обяз. В общ случ болт можно замен штивтом. Стержень болта расчит по напряж среза и смятия. Срез τ=F/[(π/4)d²i]≤[τ]. Смятие σ_см=F/(dδ₂)≤[ σ_см]

49. расч болта при внецентренно растяг его силе. Примером служит резьбовой участок крюка для подвеш груза. Опасн явл-ся сеч, ослаб резьбой. Пл-дь этого сеч оцен приблеж по внутр диам d₁ резьбы. Усл прочн по напряж растяж в стержне σ=F_зат/[(π/4)d₁²]≤[σ].

50.расчет группы зат болтов (клем соед). Диам , где F_зат= F_N(D/2)/z(a+D/2),

 

51. расчет болтов кронштейнов(сил фактор действ в плоскости стыка). Силу замен такой силой, прилож в центре стыка и моментом T=F_Σl. Момент и сила стремятся повер кронштейн нагрузка от силы R расп-ся равномер F_f=F_Σ/z. Направ реакц болтов перпенд радиуса r_1, r₂, …..,r_z по услов равновес T=F_T1*r₁+F_T2*r₂+…+F_Tz*r_z,где F_T1/F_T2=r₁/r₂, отсюда T=4F_T1r₁+2F_T2r₂. Необход затяж болтов F_зат=KF_max/f, где К-коэф запаса(1,3-2), f-коэф трен в стыке деталей. Проч болтов σ_эк=1,3 F_зат/[(π/4)d²]≤[σ].

52. расчет группы болтов при действ внешн нагруз, раскрыв стык деталей(крепл крышк резервуара) опр диам болтов  ,где =[σ_т]/[S]; F_расч=F[K_зат*1,3(1-х)+х]

53. пружин,их назанач и осн типы. Хар-ка пружин. Материалы, расчет. Пруж предназ для виброизоляц и амортизац, для накаплив энергии с послед перед и ее надвиж, для раб. в прибор измер силу или созд усилия. Класиф: по виду воспр нагруз:растяж, сжат, кручен, изгиб. По форме и конструк: витки (цилиндр и фасонные), тарельчатые, листов, плоск, спиральн. По харак-ке: постоян жестк и перемен. Индекс пруж c=D/d=4-12; α=10-12⁰; T=F*D/2; τ_kp=K(T/W_p)≤[τ]_kp-для матер проволки. [τ]_kp=400-1100МПа. Попер момент сопрот=W_p=πd³/16; диаметр d≥ (мм).

55. шпон соед. Класиф. Подбор и пров. Расче на проч-ть. Шп соед предн для перед вращ мом.Осн требован – прочн-ть, жестк,гермет. Шп соед бывают не напряж(призмат,сигмент, торцев.),напряженн(клиновые,тангенц). Ненапр шпон соед: подбир в зависим от диам-ра(b*h*l=f(d_b). Смятие . При перем харак нагрузки рекоменд-ся снизить на 30-50%. Срез . [τ]=80-100МПа-сталь. Сегмент шпонки /

 

 

14 Черв. Клас:в зав-ти от форм внешн пов-ти черв с цил-ким, с глобоид (Глобоид чувствит к осев смещ); от числа заход: 1 и многозах.; от формы винт пов-ти: c  архимед, эвольв, конусн и торов; от распол черв отн-но сервячного колеса: с верхн, нижн и боков располож. Матер. черв. пары:Черв – Ст 40, 45, 40ХЛ, 40Х с термообраб до тверд. HRC >45….50 с шлифовк и полир витков. Колесо V_s = V_s ≥5м/с приним мягк олов брон, V_s -2…5м/с ТВ.брон.илилатуни, V_s <2м/с цельн из чуг СЧ12,15,18.Силы зацеп черв пер. F_n = F_t перпенд. F_r перпенд. F_x F_t = = F_{x 2.} . Делит. диам. черв. ;диам. верш. витк черв