- •1.Общая классификация деталей машин и аппаратов. Требования, предъявляемые к деталям машин и аппаратов.Критерии работоспособности.
- •2. Общие вопросы проектирования ДиМ.Стандартизация и унификация
- •Взаимозаменяемость и точность изготовления деталей
- •1.6. Метрология и технические измерения
- •3.Шероховатость поверхности, машиностроительные материалы,понятие о надежности машин.
- •4.Структура и классификация механизмов.
- •5. Механический привод.
- •8.Ременные передачи:материалы и конструкции приводных ремней и шкивов.
- •10.Силы и напряжения в ветвях ремня,критерии работоспособности.
- •11.Методика расчета ременных передач и схемы и конструкции натяжного устройства.
- •12.Фрикционные передачи:факторы ,определяющие качество работы,материалы и виды повреждения катков.Фрикциооные вариаторы.
- •13.Фрикционные передачи:кинематические и прочностные расчеты.
- •14.Передача винт-гайка.
- •15.Зубчатые передачи.Общие сведения и классификация,эвольвентное зацепление зубчатых колес.
- •16.Зубчатые передачи.Геометрические параметры.
- •17.Зубчатые передачи:силы зацепления цилиндрическихпередач и расчет на прочность.
- •18.Зубчатые конические передачи:геометрические параметры и силы зацепления.Расчет на прочность.
- •19.Цепные передачи:типы и характеристики цепей и звездочек,условия эксплуатации приводных цепей.
- •21.Червячные передачи .Общие сведения,червяки и червячные колеса,причины выхода из строя червячных передач.
- •22.Червячные передачи:геометрические параметры и кинематика передачи.
- •23.Червячные передачи:статистика передач,допускаемые напряжения,расчет на прочность. Статика передачи
- •24.Червячные передачи:тепловой расчет и охлаждение передач.
- •25.Редукторы:технические характеристики зубчатых цилиндрических и конических редукторов.
- •26.Редукторы:червячные,мотор-редукторы.
- •27.Валы и оси.
- •28.Подшипники качения:общие сведения и характеристика основных типов подшипников,конструкция подшипниковых узлов.
- •29.Подшипники качения:специфика рабочего процесса и расчет подшипников по статической грузоподъемности.
- •30.Подшипники качения:критерии работоспособности подшипников и виды разрушений.Расчет подшипников на динамическую грузоподъемность.
- •31.Подшипники качения:выбор типа подшипников для валов передач,монтаж и демонтаж подшипников,смазывание подшипников.
- •32.Подшипники скольжения:общие сведения,конструкции и материалы.
- •33.Подшипники скольжения:виды разрушений и повреждений,критерий работоспособности и расчет.
- •34.Муфты:общие сведения,методика расчета и подбора.
- •35.Сварные соединения:общие сведения о соединениях,разновидности,типы и конструктивные элементы сварных соединений.
- •36.Сварные соединения:расчет и правила конструирования.
- •40.Резьбовые соединения:основные типы параметры резьб, конструктивные формы,материалы,классы прочности,допускаемые напряжения и условное обозначение.
- •41.Резьбовые соединения:момент завинчивания,кпд и условие самоторможения.
- •43. Соединения с натягом
- •19.1. Цилиндрические соединения с натягом
- •19.2. Конусные соединения с натягом
- •44. Упругие элементы
- •20.1. Пружины
- •20.1.1.Цилиндрические витые пружины растяжения и сжатия
- •20.1.2. Тарельчатые пружины
- •20.1.3. Пружины кручения
- •20.2. Резиновые и неметаллические упругие элементы
- •45.Корпусные детали. Направляющие
- •21.1. Корпусные детали
- •21.2. Направляющие
- •46. Устройства для смазывания и уплотнения
- •22.1. Смазочные устройства
- •22.2. Уплотнения
- •47. Типовая арматура нефтеперерабатывающих заводов
- •23.1. Задвижки стальные литые клиновые
- •23.2. Вентили
- •23.3. Краны
- •48. Обратные клапаны
- •23.5. Предохранительные клапаны и мембраны
- •49. Арматура для сыпучих материалов
- •23.7. Заслонка для газоходов трубчатых печей
- •50. Фланцы и фитинги
- •24.1. Фланцы
- •24.2. Фитинги
- •51. Соединения трубопроводов
20.1.1.Цилиндрические витые пружины растяжения и сжатия
Основное применение в машиностроении имеют пружины из круглой проволоки благодаря их наименьшей стоимости и в связи с тем, что витки круглого сечения лучше других работают на кручение. Пружины с витками квадратного и прямоугольного сечения применяют при больших нагрузках, так как они позволяют лучше использовать габариты, а также в случаях, когда из-за трудности навивки пружины вырезают из трубы. Их используют в качестве пружин сжатия.
Пружины характеризуются следующими основными геометрическими параметрами (рис. 20.3):
-
диаметром проволоки d или размерами сечения витков;
-
средним диаметром пружины D,а также наружным диаметром D+d и внутренним диаметром D - d;
-
индексом пружин c = D/d;
-
шагом витков h;
-
углом подъема витков : ;
-
диной рабочей части
-
числом рабочих витков .
Расчет диаметра проволоки ведут из условия прочности по следующей формуле: (20.1)
где: рабочее усилие; - коэффициент, учитывающий кривизну витков и форму сечения: при допускаемое касательное напряжение: для пружин из сталей 60С2, 60С2Н2А и 50ХФА принимают 400- 750 МПа (большие значения при действии статических нагрузок, меньшие – для ответственных динамически нагруженных пружин), для неответственных пружин [26].
Необходимое число рабочих витков определяют по заданному ходу (упругому перемещению) пружины
(20.2)
где:осевая податливость одного витка; модуль сдвига; предварительное усилие (предварительная затяжка): в зависимости от назначения пружины
Число витков округляют до полувитка при и до одного витка при
Полное число витков
(20.3)
Дополнительные 1,5 -2 витка идут на поджатие для создания опорных поверхностей у пружины.
Полная длина ненагруженной пружины
(20.4)
где длина пружины, сжатой до соприкосновения соседних рабочих витков.
Максимальная осадка пружины, т.е. перемещение торца пружины до полного соприкосновения витков определяется по формуле
(20.5)
Шаг пружины приблизительно можно определить из следующего соотношения:
(20.6)
Необходимая для изготовления пружины длина проволоки
(20.7)
Максимальное касательное напряжение для пружин с углом подъема витка
(20.8)
где осевая сила.
Пружины, работающие с большим числом циклов нагружения (например, клапанные в двигателях внутреннего сгорания), нужно проверять на сопротивление усталости. Расчет ведется в форме определения запаса прочности [10]:
(20.9)
где - амплитуда изменения напряжений; среднее напряжение цикла; - предел прочности материала при сдвиге.
Запас прочности пружин выбирается равным 1,5 – 2,4 в зависимости от ответственности пружины, материала.