Конспект «Детали Машин» icon

Конспект «Детали Машин»



НазваниеКонспект «Детали Машин»
Кузнецова М. И
Дата конвертации09.02.2013
Размер273.16 Kb.
ТипКонспект
источник


Пермский Авиационный техникум им. А. Д. Швецова


КОНСПЕКТ

«Детали Машин»


Выполнила:

Кузнецова М. И.

ТМ-03-2

Проверила:

Постникова Н. Н.


Пермь, 2005 г.

Неразъемные cоединения

Неразъемными называют соединения, которые невозмож­но разобрать без разрушения или повреждения деталей. К ним относят­ся заклепочные, сварные и клеевые соединения, а также посадки с натягом.


Сварные соединения

Сварные соединения образуются путем местного нагрева деталей в зоне их соединения. Наибольшее распространение получили элек­трические виды сварки, основными из которых являются дуговая и контакт­ная сварка. Различают три разновидности дуговой сварки:

1. ^ Автоматическая сварка под флюсом. Этот вид сварки высокопро­изводителен и экономичен, дает хорошее качество шва. Применяется в крупносерийном и массовом производстве для конструкций с длин­ными швами.

2. Полуавтоматическая сварка под флюсом. Применяется для кон­струкций с короткими прерывистыми швами.

3. ^ Ручная сварка. Применяется в тех случаях, когда другие виды дуговой сварки нерациональны. Этот вид сварки малопроизводите­лен. Качество шва зависит от квалификации сварщика.

Контактная сварка применяется в серийном и массовом производстве для нахлесточных соединений тонкого листового металла (точечная, шовная контактные сварки) или для стыковых соединений круглого и полосового металла (стыковая сварка).

Достоинства сварных соединений: 1) невысокая стоимость соединения благодаря малой трудоемкости сварки и простоте конструкции сварного шва; 2) сравнительно небольшая масса конструкции; 3) герметичность и плотность со­единения; 4) возможность автоматизации процесса сварки; 5) возмож­ность сварки толстых профилей.

Недостатки: 1) прочность сварного соединения зависит от ква­лификации сварщика. Применение автоматической сварки устраняет этот недостаток; 2) коробление деталей из-за неравномерности нагрева в процессе сварки; 3) не­достаточная надежность при зна­чительных вибрационных и удар­ных нагрузках.


^ Конструктивные разновидности сварных соединений и типы швов

Стыковые соединения. Простые и наиболее надежные из всех сварных соединений, их рекомендуют в конструкциях, подверженных вибрационным нагрузкам.

Нахлесточные соединения выполняют угловыми швами с различ­ной формой сечения: а) нормальные, профиль которых представляет собой равнобедренный треугольник; б) вогнутые, применяются в особо ответственных конструкциях при пере­менных нагрузках, так как вогнутость обеспечивает плавный переход шва в основной металл детали, благодаря чему снижается концентрация напряжений; в) выпук­лые –нерациональны, так как вызывают повышенную кон­центрацию напряжений; г) специальные, профиль которых представляет собой неравнобедренный прямоугольный треугольник, приме­няются при переменных нагрузках, так как значительно снижают концентрацию напряжений.

Тавровые соединения. Свариваемые элементы располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Соединение может выпол­няться угловыми или стыковыми швами.


^ Клеевые соединения

Клеевые соединения применяют для деталей из металла и неметаллических материалов.

Достоинства: возможность соединения разнородных материалов, герметичность, стойкость против коррозии, возможность соединения очень тонких листовых деталей, малая концентрация напряжений.

Недостатки: сравнительно невысокая прочность, низкая теплостойкость.


^ Соединения с натягом

Соединения с натягом осуществляют подбором соответствующих посадок, в которых натяг создается разностью посадочных размеров насаживаемых одна на другую деталей. Взаимная неподвижность соединяемых деталей обеспечивается силами трения, возникающими на поверхности контакта детали.

Классификация:

  1. Цилиндрические

    1. по способу сборки: соединения, собираемые запрессовкой, соединения, собираемые с предварительным нагревом охватывающей или с охлаждением охватываемой детали.

  2. Конические

Достоинства: простота конструкции и хорошее базирование соединяемых деталей; большая нагрузочная способность.

Недостатки: сложность сборки и особенно разборки; рассеивание прочности соединения в связи с колебаниями действительных посадочных размеров в пределах допусков.

Применение: при больших динамических нагрузках и отсутствии необходимости в частой сборке и разборке. Применяются в соединениях с валом зубчатых и червячных колес вместо шпоночных соединений.


^ Резьбовые соединения

Резьбовые соединения образуют болты, винты, шпильки, гайки и другие детали, снабженные резьбой. Основным элементом резьбового соединения является резьба, которая получается путем прорезания или накатки на поверхности деталей канавок по винтовой линии.

Классификация:

1. по форме поверхности, на которой образуется резьба: конические и цилиндрические.

2. по форме профиля: треугольные, упорные, трапецеидальные, прямоугольные и круглые.

3. по направлению винтовой линии: правые и левые.

4. по числу заходов: однозаходные и многозаходные.

5. по назначению: крепежные, крепежно-уплотняющие и для передачи движения.

Метрическая резьба имеет профиль в виде равностороннего треугольника, следовательно, α=60º. Вершины витков и впадин притупляются по прямой или дуге, что уменьшает концентрацию напряжений, предохраняет резьбу от повреждений, а также удовлетворяет нормам техники безопасности. Метрические резьбы делятся на резьбы с крупным и мелким шагом. В качестве основной крепежной применяют резьбу с крупным шагом. Мелкие резьбы применяют в резьбовых соединениях, подверженных переменным и знакопеременным нагрузкам, а также в тонкостенных деталях.

Дюймовая резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине α=55º. Применяется только при ремонте импортных машин.

Трубная резьба. Трубная цилиндрическая резьба является мелкой дюймовой резьбой, но с закругленными выступами и впадинами. Отсутствие радиальных зазоров делает резьбовое соединение герметичным. Применяется для соединения труб.

Трапецеидальная резьба. Основная резьба в передаче винт-гайка. Ее профиль – равнобочная трапеция с углом α=30º. Характеризуется небольшими потерями на трение, технологична. К.п.д. выше, чем для резьб с треугольным профилем. Применяется для передачи реверсивного движения под нагрузкой.

Упорная резьба. Имеет профиль в виде неравнобочной трапеции с углом 27º. К.п.д. выше, чем у трапецеидальной резьбы. Закругление впадин повышает сопротивление усталости винта. Применяется в передаче винт-гайка при больших осевых нагрузках.

Прямоугольная резьба. Профиль резьбы – квадрат. Обладает пониженной прочностью. При изнашивании образуются осевые зазоры, которые трудно устранить. Не стандартизована. Применяется ограниченно в малонагруженных передачах винт-гайка.

Круглая резьба профиль резьбы состоит из дуг, сопряженных короткими прямыми линиями. Угол профиля α=30º. Резьба характеризуется высокой динамической прочностью. Применяется ограниченно при тяжелых условиях эксплуатации в загрязненной среде. Технологична при изготовлении отливкой, накаткой и выдавливанием на тонкостенных изделиях.


^ Способы изготовления резьб

Нарезание резьб осуществляют резцами, гребенками, плашками, метчиками, резьбовыми головками, фрезами.

Накатывание резьб осуществляется гребенками и рольками на резьбонакатных автоматах путем пластической деформации заготовки. Этот способ высокопроизводителен, применяется в массовом производстве при изготовлении стандартных крепежных деталей. Накатанные резьбы имеют повышенную прочность, т. к. волокна материала при накатывании резьбы не перерезываются.


^ Резьбовые соединения

Болтовые наиболее простые и дешевые, т. к. не требуют нарезания резьбы в соединяемых деталях. Применяют при скреплении деталей, материал которых не обеспечивает достаточной прочности резьбы.

Соединения винтами применяют для скрепления деталей. Винт ввинчивается в резьбовое соединение, гайка отсутствует.

Соединения шпильками применяют тогда, когда по условиям эксплуатации требуется частая разборка соединения деталей. Шпильку ввинчивают в деталь с помощью гайки, навинченной поверх другой гайки, или с помощью шпильковерта.


^ Способы стопорения

Существуют многочисленные средства стопорения резьбовых соединений, которые основаны на следующих основных принципах:

Дополнительным трением в резьбе с помощью контргаек, пружинных шайб. При стопорении контргайкой дополнительное трение в резьбе возникает за счет упругих сил растянутого участка болта между гайками. Пружинные шайбы представляют собой один виток цилиндрической винтовой пружины с квадратным сечением и заостренными краями. Вследствие большой упругости они поддерживают натяг в резьбе. Острые края шайбы, врезаясь в торцы гайки и детали, препятствуют самоотвинчиванию гайки.

Фиксирующими деталями, т. е. шплинтами, проволокой, различными стопорными шайбами с лапками, которые отгибают после завинчивания гаек или винтов.

Приваркой или пластическим деформированием: расклепыванием, кернением. Применяются, когда соединение не требует разборки.

С помощью паст, лаков и клеев.


Классы прочности и материалы резьбовых деталей

Стальные винты, болты и шпильки изготовляют 12 классов прочности, которые обозначают двумя числами: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 6.8, 6.9, 8.8, 10.9, 12.9, 14.9. Первое число, умноженное на 100, указывает минимальное значение предела прочности σв в МПа; произведение чисел, умноженное на 10, определяет значение предела текучести σт в МПа. При выборе класса прочности для резьбовых деталей учитывают значение и характер нагрузки, условия работы, способ изготовления. Стандартные крепежные резьбовые детали общего назначения изготовляют из низко- и среднеуглеродистых сталей Ст3, 10, 20, 35 и др. эти стали в условиях массового производства позволяют изготовлять резьбовые детали методом холодной штамповки с последующей накаткой резьбы. Легированные стали 35Х, 30ХГСА применяют для весьма ответственных винтов, болтов, шпилек и гаек. Резьбовые изделия, подверженные действию воды или других окислительных сред, оксидируют, омедняют и т. п. для резьбовых деталей применяют также неметаллические материалы.


^ Шпоночные соединения

Шпоночные соединения состоят из вала, шпонки и ступицы колеса. Шпонка представляет собой стальной брус, вставляемый в пазы вала и ступицы. Она служит для передачи вращающего момента между валом и ступицей.

Достоинства: простота конструкции и сравнительная легкость монтажа и демонтажа, широкое применение во всех областях машиностроения.

Недостатки: шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали.

Ненапряженные соединения получаются при использовании призматических и сегментных шпонок. В этих случаях при сборке соединений в деталях не возникает предварительных напряжений.

Напряженные соединения получаются при применении клиновых и тангенциальных шпонок. Здесь при сборке возникают предварительные напряжения.


^ Шлицевые соединения

Шлицевые соединения образуются выступами – зубьями на валу и соответствующими впадинами – шлицами в ступице. Рабочими поверхностями являются боковые стороны зубьев.

Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными: обеспечивается лучшее базирование соединяемых деталей и более точное направление при осевом перемещении; уменьшается число деталей соединения; при одинаковых габаритах допускают передачу больших вращающих моментов за счет большей поверхности контакта; обеспечивается высокая надежность при динамических и реверсивных нагрузках вследствие равномерного распределения нагрузки по зубьям; вал зубьями ослабляется незначительно; шлицевой вал можно рассчитывать на прочность так же, как гладкий, диаметр которого равен внутреннему диаметру зубчатого вала; уменьшается длина ступицы.

Недостатки шлицевых соединений по сравнению со шпоночными: более сложная технология изготовления, более высокая стоимость.

Классификация:

1. по характеру соединения: неподвижные и подвижные

2. по форме зубьев: прямобочные, эвольвентные, треугольные

3. по способу центрирования: с центрированием по наружному диаметру, внутреннему диаметру и боковым поверхностям зубьев.

^ Соединения с прямобочным профилем зубьев применяют в неподвижных и подвижных соединениях; имеют постоянную толщину зубьев; выполняют с различными способами центрирования.

^ Соединения с эвольвентным профилем зубьев применяются в неподвижных и подвижных соединениях. Зуб очерчен по кривой – эвольвенте. Угол зацепления α=30º. Ножка зуба усилена.

^ Соединения с труегольным профилем зубьев применяют в неподвижных соединениях, имеют большое число мелких зубьев, выполняют с центрированием по боковым поверхностям. Рекомендуются для тонкостенных ступиц, пустотелых валов, а также передачи небольших вращающих моментов.


^ Механические передачи

Механическими передачами называют механизмы, передающие работу двигателя исполнительному органу машины. Передавая механическую энергию, передачи одновременно могут выполнять следующие функции: понижать и повышать угловые скорости; преобразовывать один вид движения в другой; регулировать угловые скорости рабочего органа машины; реверсировать движение; распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами машины.

Классификация:

1. в зависимости от принципа действия

1.1. передачи трением: фрикционные и ременные

1.2. передачи зацеплением: зубчатые, червячные, цепные.

2. в зависимости от способа соединения ведущего и ведомого звеньев

2.1. передачи непосредственного контакта: фрикционные, зубчатые, червячные

2.2. передачи гибкой связью: ременные, цепные.


Фрикционные передачи

Во фрикционной передаче движение от ведущего катка к ведомому передается силам трения, которые возникают в месте контакта двух прижатых друг к другу катков.

Классификация:

1. по назначению: с нерегулируемым передаточным числом и с бесступенчатым регулированием передаточного числа (вариаторы).

2. по взаимному расположению осей валов: цилиндрические при параллельных осях, конические при пересекающихся осях, лобовые при скрещивающихся осях.

3. в зависимости от условий работы: открытые – работают всухую и закрытые работают в масляной ванне.

Достоинства:

  1. простота конструкции и обслуживания

  2. равномерность и бесшумность вращения

  3. возможность бесступенчатого регулирования передаточного числа, причем на ходу, без останова передачи

  4. невозможность аварий при перегрузках.

Недостатки:

1. большое и неравномерное изнашивание рабочих поверхностей катков при буксовании

2. большие нагрузки на валы и подшипники от прижимной силы, что требует увеличения размеров валов и подшипников и, следовательно, делает передачу громоздкой. Этот недостаток ограничивает передаваемую мощность

3. непостоянное передаточное число из-за проскальзывания катков.

Применение: в фрикционных прессах, молотах, в приборах, где требуется плавность и бесшумность работы.


Материалы

1. Закаленная сталь по закаленной стали. 40 ХН, 18ХГТ, ШХ15 и др. применяют в быстроходных закрытых силовых передачах.

2. Чугун по стали или чугуну. Применяют в открытых тихоходных силовых передачах.

3. текстолит, гетинакс или фибра по стали. Применяют в слабонагруженных открытых передачах.


^ Виды разрушения

Усталостное выкрашивание встречается в закрытых передачах, работающих при обильной смазке и защищенных от попадания абразивных частиц.

Задир возникает в быстроходных сильно нагруженных передачах при разрыве масляной пленки на рабочей поверхности катков.

Износ – повышенный износ имеют открытые передачи.

Все виды разрушения рабочих поверхностей зависят от контактных напряжений σН.


Вариаторы

Вариаторы служат для плавного изменения на ходу угловой скорости ведомого вала при постоянной угловой скорости ведущего. Выполняются в виде отдельных механизмов с непосредственным контактом ведущего и ведомого катков или с промежуточным элементом. Применяются в станках, прессах, конвейерах и т. п. Бесступенчатое регулирование скорости способствует повышению производительности работы машины вследствие возможности выбора оптимального процесса, оно благоприятно для автоматизации и управления на ходу.

Лобовые вариаторы применяют в винтовых прессах и приборах. Бесступенчатое изменение угловой скорости ведомого вала достигается передвижением малого катка вдоль вала. Имеют интенсивный износ рабочих поверхностей катков и пониженный к.п.д. вследствие разности скоростей на площадке контакта.

Вариаторы с раздвижными конусами. Промежуточным элементом в тихоходных вариаторах является клиновой ремень или специальная цепь, в быстроходных – стальное кольцо. Плавное изменение угловых скоростей ведомого вала достигается раздвижением или сближение конусных катков.

Торовые вариаторы состоят из двух соосных катков с тороидной рабочей поверхностью и двух промежуточных роликов. Регулирование угловых скоростей производится поворотом роликов с помощью рычажного механизма, в результате чего изменяются радиусы контакта.

Многодисковые вариаторы состоят из пакетов ведущих и ведомых раздвижных конических тонких дисков. Изменение угловой скорости ведомого вала осуществляется радиальным смещением ведущего вала относительно ведомого.


^ Зубчатые передачи

В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее колесо – шестерня, большее – колесо. Зубчатые передачи широко применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения.

Достоинства:

1. высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей

2. малые габариты

3. большая долговечность

4. высокий к.п.д.

5. сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники

6. постоянство передаточного числа

7. простота обслуживания.

Недостатки:

1. относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа

2. шум при больших скоростях

Классификация:

1. в зависимости от взаимного расположения геометрических осей валов: цилиндрические, конические, винтовые.

2. в зависимости от расположения зубьев на ободе колес: прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми зубьями.

3. в зависимости от формы профиля зуба: эвольвентные, с зацеплением Новикова, циклондальные.

4. в зависимости от взаимного расположения колес: внешнего и внутреннего зацепления.

5. в зависимости от конструктивного исполнения: открытые и закрытые.


^ Основная теорема зацепления

Для обеспечения постоянного передаточного числа зубчатых колес профили их зубьев должны очерчиваться по кривым, у которых общая нормаль , проведенная через точку касания профилей, делит расстояние между центрами на части, обратно пропорциональные угловым скоростям.


Изготовление

Заготовки зубчатых колес получают литьем, ковкой в штампах или свободной ковкой в зависимости от материала, формы и размеров. Зубья колес изготовляют накатыванием, нарезанием, реже литьем. Зубья точных зубчатых колес после нарезания подвергают отделке шевингованием, шлифованием, притиркой и обкаткой.


Материалы

В качестве материалов зубчатых колес применяют стали, чугуны и пластмассы. Основными материалами для зубчатых колес служат термически обрабатываемые стали. В зависимости от твердости стальные зубчатые колеса делятся на две группы:

^ Первая группа – колеса твердостью ≤ НВ 350. применяются в слабо- и средненагруженных передачах. Углеродистые стали 35, 40, 45, 50, 50Г, легированные стали 40Х, 45Х, 40ХН и др.

^ Вторая группа – колеса твердостью > НВ 350.

Стальное литье применяют при изготовлении крупных зубчатых колес. Употребляют стали 35Л…55Л.

Чугуны применяют при изготовлении зубчатых колес тихоходных открытых передач. СЧ18…СЧ35.

Пластмассы применяют в быстроходных слабонагруженных передачах для шестерен, работающих в паре с металлическими колесами.


^ Виды разрушения

Поломка зубьев является следствием возникающих в зубьях повторно-переменных напряжений изгиба и перегрузки.

Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев возникает вследствие действия повторно-переменных контактных напряжений σН.

Изнашивание зубьев. По мере изнашивания зуб утоняется, ослабляется его ножка, увеличиваются зазоры в зацеплении, что приводит к поломке зубьев.

Заедание зубьев заключается в приваривании частиц одного зуба к другому вследствие местного повышения температур в зоне зацепления.


^ Цилиндрическая прямозубая и косозубая передачи

В прямозубой передаче зубья входят в зацепление сразу по всей длине. Прямозубые передачи применяются при невысоких и средних окружных скоростях.

Цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре, называют винтовыми или косозубыми. В косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, что значительно снижает шум и динамические нагрузки.

Шевронное колесо представляет собой сдвоенное косозубое колесо, выполненное как одно целое. Их изготовляют с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента или без дорожки. Недостатком шевронных колес является большая стоимость их изготовления. Применяются в мощных быстроходных закрытых передачах.


^ Зубчатые передачи с зацеплением М.Л. Новикова

М.Л. Новиковым было предложено новое точечное зацепление, в котором профили зубьев колес в торцевом сечении очерчены по дугам окружности. Зуб шестерни делается выпуклым, а зуб колеса – вогнутым, что увеличивает из приведенный радиус кривизны, значительно повышая контактную прочность передачи.

В зацеплении Новикова контакт зубьев происходит в точке и зубья касаются только в момент прохождения профилей через эту точку, а непрерывность передачи движения обеспечивается винтовой формой зубьев. Поэтому зацепление Новикова может быть только косозубым с углом наклона зубьев β=10…24º. Положение точки контакта зубьев характеризуется ее смещением от полюса, а линия зацепления располагается параллельно оси колеса. В результате упругой деформации точечный контакт переходит в контакт по малой площадке. При взаимном перекатывании зубьев контактная площадка перемещается вдоль зуба с большой скоростью, превышающей скорость колес, что создает благоприятные условия для образования устойчивого масляного слоя между зубьями. Поэтому потери на трение в передаче Новикова значительно меньше.

Применяют передачи Новикова с одной линией зацепления – заполюсные (реже дополюсные) и с двумя линиями зацепления – дозаполюсные. В передачах с одной линией зацепления профиль зуба одного колеса выпуклый, а другого – вогнутый. В дозаполюсной передаче головки зубьев шестерни и колеса имеют выпуклый профиль, а ножки – вогнутый. Эта передача обладает большей контактной и изгибной прочностью.

Существенным недостатком зацепления Новикова является повышенная чувствительность к изменению межосевого расстояния и колебаниям нагрузок.


^ Конические зубчатые передачи

Конические зубчатые передачи применяют в передачах, когда оси валов пересекаются под углом Σ. Конические колеса бывают с прямыми, круговыми и редко шевронными зубьями.

Прямозубые передачи рекомендуется применять при окружных скоростях до 3 м/с.

Конические колеса с круговыми зубьями по сравнению с прямозубыми обладают большей несущей способностью, работают плавно и с меньшим шумом.

Сопряженные колеса с круговым зубом имеют разноименное направление линий зубьев – правое и левое, если смотреть со стороны вершины конуса.

В конических передачах, как правило, шестерня располагается консольно, при этом вследствие меньшей жесткости консольного вала увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Поэтому конические колеса работают с большим шумом.


^ Планетарные и волновые зубчатые передачи

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с перемещающимися осями. Наиболее распространенная простейшая однорядная планетарная передача состоит из центрального колеса с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса с внутренними зубьями и водила, на котором закреплены оси планетарных колес, или сателлитов.

Достоинства:

1. малые габариты и масса

2. удобство компоновки машин благодаря соосности ведущих и ведомых валов

3. меньший шум при работе, чем в обычных зубчатых передачах

4. малые нагрузки на опоры, что упрощает конструкцию опор и снижает потери в них

5. планетарный принцип передачи движения позволяет получить большие передаточные числа при небольшом числе зубчатых колес и малых габаритах.

Недостатки:

1. повышенные требования к точности изготовления и монтажа передачи

2. резкое снижение к.п.д. передачи с ростом передаточного числа.

Применение в качестве редуктора в силовых передачах и приборах; коробки перемены передач; дифференциала в автомобилях, тракторах, станках, приборах.

Волновые зубчатые передачи кинематически представляют собой планетарные передачи с одним гибким зубчатым колесом. Наиболее распространенная волновая передача состоит из водила, вращающегося гибкого колеса с наружными зубьями и неподвижного жесткого колеса с внутренними зубьями.

Достоинства:

1. способность передавать большие нагрузки, т. к. в зацеплении одновременно находится большое число зубьев

2. возможность передачи движения в герметизированное пространство без применения уплотнений

3. большое передаточное число при малых габаритах и сравнительно высоком к.п.д.

4. работа с меньшим шумом и высокой демпфирующей способностью.

Недостатки:

1. сложность изготовления гибкого колеса генератора

2. ограничение угловой скорости вала генератора при больших диаметрах колес.


^ Основные конструктивные элементы волновых передач

Гибкое колесо выполняют в виде стакана с гибким дном и фланцем для присоединения к валу или с шлицевым присоединением к валу. Материалом для гибких колес служат стали 40ХНМА, 30ХГСА, 30ХГС.

Волновые генераторы. Кулачковый волновой генератор состоит из кулачка и напрессованного на него гибкого подшипника качения. Применяется в массовом производстве. В мелкосерийном производстве изготовляют дисковый волновой генератор, который имеет два больших ролика, расположенных на эксцентриковом валу.


^ Передача винт-гайка

Передача винт-гайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное, при этом гайка и винт могут иметь либо одно из названных движений, либо оба движения вместе.

Достоинства:

1. простота конструкции и изготовления

2. компактность при высокой нагрузочной способности

3. высокая надежность

4. плавность и бесшумность

5. большой выигрыш в силе

6. возможность обеспечения медленных перемещений с большой точностью.

Недостатки:

1. повышенный износ резьбы вследствие большого трения

2. низкий к.п.д.

Применение: для создания больших сил, для точных перемещений.

Классификация винтов:

1. Грузовые, применяемые для создания больших осевых сил.

2. Ходовые, применяемые для перемещений в механизмах подачи.

3. Установочные, применяемые для точных перемещений и регулировок.

Материалы винта и гайки должны представлять антифрикционную пару, т.е. быть износостойкими и иметь невысокий коэффициент трения. Для винтов рекомендуются стали Ст5, 45, 50, 40Х, 40ХГ и др. гайки ответственных передач изготовляют из оловянных бронз БрОФ10-1, БрОЦС6-6-3 и др., а в тихоходных передачах – из антифрикционных чугунов АЧВ-1, АЧС-3 и др.


^ Червячные передачи

Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей обычно составляет θ=90º.

Червячная передача – зубчато-винтовая передача, движение в которой осуществляется по принципу винтовой пары.

Достоинства:

1. плавность и бесшумность работы

2. компактность и сравнительно небольшая масса конструкции

3. возможность большого редуцирования, т.е. получения больших передаточных чисел

4. возможность получения самотормозящей передачи.

Недостатки:

1. сравнительно низкий к.п.д.

2. значительное выделение теплоты в зоне зацепления червяка с колесом

3. необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных антифрикционных материалов

4. повышенное изнашивание и склонность к заеданию.

Применение: при небольших и средних мощностях, в подъемно-транспортных машинах, троллейбусах и там, где требуется высокая кинематическая точность.

Классификация:

1. в зависимости от формы внешней поверхности червяка: с цилиндрическим и с глобоидным червяком

2. в зависимости от направления линии витка червяка: с правым и левым направление линии витка

3. в зависимости от числа витков: с одновитковым и многовитковым червяком

4. в зависимости от расположения червяка относительно колеса: с нижним, боковым и верхним червяками.

5. в зависимости от формы винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка: с архимедовым, конволютным и эвольвентным червяками.


Материалы

Червяки изготовляют из среднеуглеродистых сталей марок 40, 45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН.

Зубчатые венцы червячных колес изготовляют преимущественно из бронзы. БрОФ10-1, БрОНФ 10-1-1.


^ Виды разрушений

Усталостное выкрашивание наиболее опасно. Возможно и заедание, которое проявляется в намазывании бронзы на червяк. Заедание в венцах колес переходит в задир с последующим катастрофическим изнашиванием зубьев колеса частицами бронзы, приварившимися к виткам червяка.

Изнашивание зубьев зависит от степени загрязненности масла, точности монтажа, частоты пусков и остановок, от значений контактных напряжений.

Излом зубьев червячных колес происходит в большинстве случаев после изнашивания.


Редукторы

Редуктором называется механизм, понижающий угловую скорость в приводах от двигателя к рабочей машине и состоящей из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном корпусе.

Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения и поэтому они весьма разнообразны по своим кинематическим схемам и конструктивному исполнению.

Классификация:

1. по типу передачи: цилиндрические зубчатые, конические зубчатые, червячные, коническо-цилиндрические зубчатые, червячно-цилиндрические и др.

2. по числу ступеней: одно-, двух-, трехступенчатые и т.д.

3. по расположению валов и зубчатых колес: горизонтальные и вертикальные.


^ Ременные передачи

Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов, огибаемых ремнем. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего.

Классификация: в зависимости от формы поперечного сечения ремня: плоскоременные, клиноременные, круглоременные, поликлиноременные.

Достоинства:

1. простота конструкции и малая стоимость

2. возможность передачи мощности на значительные расстояния

3. плавность и бесшумность работы

4. смягчение вибрации и толчков вследствие упругой вытяжки ремня.

Недостатки:

1. большие габаритные размеры

2. малая долговечность ремня в быстроходных передачах

3. большие нагрузки на валы и подшипники от натяжения ремня

4. непостоянное передаточное число из-за неизбежного упругого проскальзывания ремня

5. неприменимость во взрывоопасных местах вследствие электризации ремня.


Цепные передачи

Цепная передача относится к передачам зацеплением с гибкой связью. Состоит из ведущей и ведомой звездочек, огибаемых цепью.

Достоинства:

1. могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях

2. по сравнению с ременными передачами: более компактны, могут передавать большие мощности, силы, действующие на валы, значительно меньше, т.к. предварительное натяжение цепи мало, могут передавать движение одной цепью нескольким звездочкам.

Недостатки:

1. значительный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепление

2. сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи вследствие затруднительного подвода смазочного материала

3. удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных устройств.

Применение: в станках, транспортных и других машинах для передачи движения между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии, когда зубчатые передачи непригодны, а ременные ненадежны.


Классификация:

1. Роликовые цепи. Состоят из двух рядов наружных и внутренних пластин. В наружные пластины запрессованы валики, пропущенные через втулки, на которых запрессованы внутренние пластины. Валики и втулки образуют шарниры. На втулки свободно надеты закаленные ролики.

2. Втулочные цепи. По конструкции аналогичны предыдущим, но не имеют роликов, что удешевляет цепь, уменьшает ее массу, но увеличивает износ.

3. Зубчатые цепи. Состоят из набора пластин зубообразной формы, шарнирно соединенных между собой.

Материал. Цепи должны быть износостойкими и прочными. Пластины изготовляют из стали 50, 40Х и др., оси, втулки, ролики, вкладыши и призмы – из цементируемых сталей 15, 20, 15Х и др.


Валы и оси

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях. Вал предназначен для поддержания сидящих на нем деталей и для передачи вращающего момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях дополнительно растяжение и сжатие. Ось – деталь, предназначенная только для поддержания сидящих на ней деталей. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженными на них деталями.

Классификация:

1. по геометрической форме: прямые, коленчатые и гибкие

2. по конструкции: гладкие, ступенчатые

3. по типу сечения: сплошные и полые.

Конструктивные элементы: цапфы – участники вала или оси, лежащие на опорах. Она подразделяется на шипы, шейки и пяты.

Материалы: изготовляют преимущественно из углеродистых и легированных сталей. Для валов и осей без термообработки применяют стали Ст5, Ст6, для валов с термообработкой – стали 45, 40Х. быстроходные валы изготовляют из сталей 20, 20Х, 12ХН3А.

Критерии работоспособности: сопротивление усталости и жесткость.


^ Подшипники скольжения

Подшипники являются опорами валов и вращающихся осей. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус машины.

Классификация: в зависимости от направления воспринимаемой нагрузки: радиальные, упорные, радиально-упорные.

Подшипники скольжения делятся на неразъемные и разъемные. Неразъемные подшипники применяют при малой скорости скольжения с перерывами в работе. Разъемные подшипники имеют основное применение в общем и особенно в тяжелом машиностроении. Они облегчают монтаж валов.

Достоинства:

1. надежно работают в высокоскоростных приводах

2. способны воспринимать большие ударные и вибрационные нагрузки вследствие демпфирующего действия масляного слоя

3. работают бесшумно

4. имеют сравнительно малые радиальные размеры

5. разъемные подшипники допускают установку их на шейки коленчатых валов, при ремонте не требуют демонтажа муфт, шкивов и т.д.

6. для тихоходных машин могут иметь весьма простую конструкцию.

Недостатки:

1. в процессе работы требуют постоянного надзора

2. имеют сравнительно большие осевые размеры

3. значительные потери на трение в период пуска и при несовершенной смазке

4. большой расход смазочного материала.

Применение:

1. для валов с ударными и вибрационными нагрузками

2. для коленчатых валов, когда по условиям сборки требуются разъемные подшипники

3. для валов больших диаметров, для которых отсутствуют подшипники качения

4. для высокоскоростных валов, когда подшипники качения непригодны

5. при высоких требованиях к точности работы вала

6. в тихоходных машинах

7. при работе в воде и агрессивных средах.

Материалы вкладышей подшипников должны иметь: достаточную износостойкость и высокую сопротивляемость заеданию в периоды отсутствия жидкостной смазки; высокую сопротивляемость хрупкому разрушению при действии ударных нагрузок и достаточное сопротивление усталости; низкий коэффициент трения и высокую теплопроводность с малым расширением.

Бронзовые вкладыши широко используют при средних скоростях и больших нагрузках. Вкладыш с баббитовой заливкой применяют для ответственных подшипников при тяжелых и средних режимах работы. Чугунные вкладыши без заливки применяют в малоответственных тихоходных механизмах. Металлокерамические вкладыши применяют в тихоходных механизмах в местах, труднодоступных для подвода масла. Для вкладышей из неметаллических материалов применяют пластмассы, древеснослоистые пластики, дерево, резину и др.


^ Подшипники качения

Подшипники качения представляют собой готовый узел, основным элементом которого являются тела качения. Подшипники качения широко распространены во всех отраслях машиностроения.

Достоинства:

1. сравнительно малая стоимость

2. малые потери на трение и незначительный нагрев

3. высокая степень взаимозаменяемости

4. малый расход смазочного материала

5. не требуют особого внимания и ухода.

Недостатки:

1. высокая чувствительность к ударным и вибрационным нагрузкам

2. малонадежны в высокоскоростных приводах

3. сравнительно большие радиальные размеры

4. шум при больших скоростях.

Классификация:

1. по форме тел качения: шариковые и роликовые

2. по направлению воспринимаемой нагрузки: радиальные, радиально-упорные, упорно-радиальные и упорные.

3. по числу рядов тел качения: однорядные и многорядные

4. по способности самоустанавливаться: несамоустанавливающиеся и самоустанавливающиеся

5. по габаритным размерам: на серии - сверхлегкие, особо легкие, легкие, средние и тяжелые; особо узкие, узкие, нормальные, широкие и особо широкие.

Материалы: тела качения и кольца изготовляют из высокопрочных шарикоподшипниковых хромистых сталей ШХ15 и др. для высокоскоростных подшипников сепараторы изготовляют массивными из бронзы, латуни, легких сплавов и пластмасс.

Виды разрушения: усталостное выкрашивание, пластические деформации, задиры, абразивный износ, разрушение сепараторов, раскалывание.

Критерии работоспособности: долговечность по усталостному выкрашиванию и статическая грузоподъемность по пластическим деформациям.


^ Муфты

Муфтой называется устройство для соединения концов валов или для соединения валов со свободно сидящими на них деталями. Назначение – передача вращающего момента без изменения его значения и направления.

Классификация:

1. по принципу действия

1.1 постоянные

1.1.1 глухие: втулочная, фланцевая

1.1.2 жесткие компенсирующие муфты: зубчатые, цепные

1.1.3 упругие: втулочно-пальцевая, со звездочкой, с торообразной оболочкой, с цилиндрическими пружинами, со змеевидной пружиной

1.2 сцепные: кулачковые, фрикционные

1.3 самоуправляемые: обгонные, центробежные, предохранительные, комбинированные

2. по характеру работы: жесткие, упругие





Похожие:

Конспект «Детали Машин» iconКурсовой проект по предмету: Техническая механика "Детали машин"
Спроектировать одноступенчатый червячный редуктор с нижним расположением червяка с плоскоременным приводом
Конспект «Детали Машин» icon2. выбор электродвигателя и кинематический расчёт редуктора
Целью курса "Детали машин" является развитие инженерного мышления с точки зрения и совершенствования современных методов, правил...
Конспект «Детали Машин» iconРазработка и исследование аналитических моделей динамики механизмов с зазорами в сопряжениях деталей
Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (государственном техническом университете) на кафедре «Детали машин...
Конспект «Детали Машин» icon1. План изготовления детали. Назначения технологических допусков при выполнении операции
...
Конспект «Детали Машин» iconТехническое задание на проектирование Анализ технического задания на разработку и проектирование агрегатного станка
Ф. И. О. Высоцкий С. Ю. Курсовой проект на тему: «Разработать и спроектировать агрегатный станок для обработки детали корпус для...
Конспект «Детали Машин» iconВопросы к билетам по междисциплинарному экзамену для специальности птм
Эксплуатационная надежность машин. Показатели надежности. Оценка уровня надежности машин
Конспект «Детали Машин» iconЭксплуатация машин в пустынно-степной местности
Введение: Предназначение машин, используемых в пограничных войсках, обусловливает необходимость поддержания их в работоспособном...
Конспект «Детали Машин» iconИсследование рационального выбора машин и орудий для универсальной коммунальной машины
Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (Государственном техническом университете) на кафедре Дорожно-строительных...
Конспект «Детали Машин» iconПриложения: Ведомость дефектации Ремонтная ведомость Маршрутная карта Рабочий чертеж детали Сборочный чертеж детали Введение
Стс) и судна в целом. Этот неизбежный процесс старения вызывает необходимость проведения технического обслуживания (ТО) и ремонта...
Конспект «Детали Машин» iconЛабораторные работы по теории механизмов и машин
Цветкова Т. В., Кабакова М. Ю. Лабораторные работы по теории механизмов и машин. Методические указания к выполнению лабораторных...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©zazdoc.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы