- •Основные понятия и определения
- •Предмет изучения
- •Структура курса
- •Этапы проектирования
- •Основные требования к машинам
- •1.Правильный учет величины и характера нагрузок и условий работы.
- •2. Создание предохранительных устройств
- •3. Правильный выбор материалов и применение поверхностного упрочнения деталей.
- •4. Максимальное использование принципа стандартизации.
- •Нарезание конических колес методом обкатки
- •Влияние z на форму и прочность зуба
- •Критерии работоспособности деталей
- •Формулы для расчета тел на прочность
- •Расчет по предельным состояниям.
- •Расчеты на усталостную прочность
- •Влияние срока службы детали на допускаемое напряжение при постоянном нагружении переменной нагрузкой
- •Термостойкость делится на теплостойкость и хладостойкость.
- •Машиностроительные материалы и термическая обработка
- •Термическая обработка:
- •Механические передачи
- •Ориентировочные значения основных параметров передач вращательного движения
- •Зубчатые передачи
- •Расчет зубьев на изгибную прочность
- •Расчет зубьев на прочностьпри воздействии максимальной (пиковой) нагрузки
- •Особенности геометри косозубых и шевронных зубчатых колес
- •Коэффициент перекрытия косозубых передач. Расчеты на прочность цилиндрических косозубых и шевронных передач
- •Усилия в зубчатых цилиндрических передачах
- •Допускаемые напряжения
- •Окружной и нормальный модули в косозубой передаче
- •Расчеты на прочность цилиндрических косозубых и шевронных передач. Эквивалентное прямозубое колесо
- •Шевронные передачи конические зубчатые передачи.
- •Формы зуба конического колеса
- •Нарезание прямозубых и тангенциальных конических колес Зависимости углов начальных конусов δ1 и δ2 от передаточного числа
- •Радиусы дополнительных конусов
- •Силы в конических прямозубых передачах
- •Силы натяжения ремня в передаче трением
- •Вывод формулы Эйлера
- •Найдем силы f1 и f2 в ведущей и ведомой ветвях ремня.
- •Напряжения в ремне
- •Нагрузки на валы и опоры
- •Расчет ремней (общие положения)
- •Для примера рассмотрим ремень с хлопчатобумажным кордом.
- •Клиноременная передача
- •Выбор клиновых ремней
- •Расчет клиновых ремней
- •Достоинства:
- •Критерии работоспособности и расчета
- •Цепные передачи
- •Зубчатые цепи
- •Звездочки
- •Геометрические и кинематические параметры цепных передач
- •Кинематика цепной передачи
- •Фрикционные передачи
- •Трение в кинематических парах
- •Виды разрушения подшипников
- •Критерии расчета подшипников
- •Расчет на долговечность
- •Расчет подшипников по статической грузоподъемности
- •Особенности расчета радиально-упорных подшипников
- •Способы фиксации валов в корпусе
- •Фиксация подшипников на валу
- •Подшипники скольжения.
- •Конструкция подшипника скольжения
- •Сварные соединения
- •Электродуговая
- •Газовая сварка
- •2. Электродуговая сварка под флюсом.
- •3. Электрошлаковая сварка, также как две предыдущие – сварка плавлением при прохождении тока через шлаковую ванну от электрода к изделию.
- •Контактная сварка.
- •Стыковые швы,
- •Контактная сварка
- •Паяные и клеевые соединения Паяные
1.Правильный учет величины и характера нагрузок и условий работы.
2. Создание предохранительных устройств
3. Правильный выбор материалов и применение поверхностного упрочнения деталей.
4. Максимальное использование принципа стандартизации.
Технологичность– соответствие изделия требованиям производства и эксплуатации при максимальной производительности труда и минимальных материальных затратах.
Стандартизация и унификация. Стандартизацией называется процесс применения стандартов при проектировании и изготовлении машин. Наиболее распространенным методом стандартизации являетсяунификация– рациональное сокращение числа объектов одинакового назначения и сведение к минимуму типоразмеров деталей и их элементов.
Патентоспособность– защищенность новых решений патентами, а использованных – лицензиями.
ТМММЕТОД КОПИРОВАНИЯ
Дисковая фреза
Пальцевая фреза
МЕТОД ОБКАТКИ
Нарезание конических колес методом обкатки
Влияние z на форму и прочность зуба
Лекция 2.
Критерии работоспособности деталей машин
Критерии работоспособности деталей
Основными критериями работоспособности деталей считаются прочность, жесткость, устойчивость, износостойкость, виброустойчивость, теплостойкость.
Прочность является важнейшим критерием работоспособности деталей машин. Прочностью называется способность материала оказывать сопротивление механическим усилиям.
Формулы для расчета тел на прочность
Вид деформации |
Эскиз |
Расчетные формулы |
Растяжение-сжатие |
|
, где А - площадь поперечного сечения |
Кручение |
|
, для круга |
Изгиб |
|
,для круга,для прямоугольника |
Срез |
|
, гдеАср – площадь поверхности среза
|
Совместное действие нормальных и касательных напряжений |
|
|
Контактные напряжения | ||
Смятие |
|
, гдеАсм – площадь поверхности смятия. |
Контактные напряжения в зоне контакта цилиндров |
|
, , F = q∙B,
|
Расчет по предельным состояниям.
Выполняется при действии статических и переменных напряжений. При этом учитываются максимальные действующие нагрузки.
Т =Тном∙К,
где К – коэфф. динамической нагрузки.
Вид машины |
К– коэфф. динамической нагрузки |
Приводы с асинхронным электродвигателем Главный привод токарного станка Строгальные и долбежные станки, лебедки, транспортеры Прокатные станы, кузнечные и штамповочные прессы |
2...5 1,8...4
1,5...2,5 2,5...6 |
Условие прочности рассчитываемой детали машины выражается неравенством
или,
где и─ соответственно рабочее и допускаемое нормальные напряжения,
и─ касательные напряжения.
Допускаемые напряжения иопределяют по формулам и,
где s пред и tпред ─ соответственно предельные нормальное и касательное напряжения, при достижении которых деталь выходит из строя;
[S] ─ допускаемый коэффициент запаса прочности для рассчитываемой детали.
Для пластичных материалов σпред = σт; τпред = τт.
Для хрупких – σпред = σВ; τпред = τВ,
где σв – предел прочности, σт – предел текучести.
Коэффициент запаса прочности получают как произведение частных значений коэффициентов, учитывающих различные факторы
[S] = S1 S2 S3,
где S1 – коэффициент, учитывающий неточности в опреде-лении нагрузок и напряжений S1 =1…1,5;
S2 - коэффициент, учитывающий неоднородность материала (для пластичных материалов S2 =1,2…1,5, для хрупких материалов S2 может достигать значений 2,5 и более);
S3 – коэффициент, учитывающий степень ответственности детали (в общем машиностроении принимают S3 =1…1,5).
Расчет по допускаемым напряжениям обычно выполняется и при действии переменных напряжений как проектный, служащий для определения основных размеров детали. При этом учитываются только номинальные нагрузки.