Шлицевые соединения
Достоинства: - передают большие крутящие моменты
- менее ослабляют вал (за счет концентрации напряжения)
- могут использоваться в стесненных габаритах (малая ступица)
Недостатки:
- дороговизна изготовления (дорогой инструмент для нарезания: протяжка для нарезания внутренних шлиц на ступице)
Классификация:
1) треугольные (с мышинным зубом)
2) прямобчныеие
3) эвольвентные
Треугольные:
Достоинтсва:
- работа в стесненных габаритах
Недостатки:
- малая нагрузочная способность
- нетехнологичность
Поэтому они мало используются
Широкое распространение получили соединение прямобоким шлицом
Достоинства:
- дешевые, технологичные.
Эвольвентные шлицевые соединения
Достоинства:
- легко нарезать с помощью стандартных инструментов на валу (технологичность)
- хорошая нагрузочная способность
Недостатки:
- на ступице эти шлицы нарезают дорогим инструментом (специальными протяжками)
Основные геометрические параметры рассчитываются как и для зубчатых передач.
Прямобочное шлицевое соединение.
Виды центрирования:
а) по наружному диаметру (самые распространенные):
D- наружный диаметр. При достижении точности D наружная поверхность вала обрабатывается термически и шлифуют. На ступице внутреннюю поверхность на диаметре D нельзя шлифовать (ступицу не термообрабатывают).
Обозначение на чертеже:
D – 8 – 42 .
б) по боковой поверхности:
b – 8 – 42
Используется реже, чем (а). Позволяет получить большую нагрузку способом шлицевых соединений, но совершенно не обеспечивает точности центрирования. Так как боковые поверхности хорошо прилегают и меньшей распределении нагрузки на эти поверхности.
в) по внутреннему диаметру (обеспечивает точное центрирование позволено термическая обработка и вал и ступицу, точность размера d осуществляется шлифованием)
d – l – 42
Расчет шлицев на смятие
Напряжение смятия боковой поверхности шлица:
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки
определяется в зависимости от посадки шлицевого соединения, а также видов термообработки. (по справочникам).
Сварные, заклепочные соединения относятся к числу неразъемных
4.Заклёпочные соединения:
Достоинства: возможность работы при колебаниях и вибрациях, технологичны
Недостатки: металлоёмкость значительна
ослабленная прочность из – за отверстий
Расчёт по напряжению среза
τср = 4F/πd2 ≤ ( τ )ср
d≥√4F/π( τ )ср
Лист заклёпки считается на смятие:
δсм = F/ds ≤ ( δ )см
При расчёте групповых заклёпочных соединений нагружённых на одну заклёпку, находится напряжение среза.
5.Сварные соединения:
Достоинства : быстрота и качество изготовления (технологичные)
экономичность (дешёвые)
малая металлоёмкость
Недостатки: недостаточная прочность
не работает на вибрации
1) любые сварные соединения образуются двумя видами швов:
- стыковым
- угловым
-
Стыковой шов: разрушение шва такое же, как и основного металла
Угловой шов: Разрушение шва происходит из-за касательных напряжений среза, они является разрушающими. S=k (катет шва), h – высота площадки по которой разрушается шов
h = ksin45 = 0,7k
2) Сварные соединения:
стыковые (одна деталь продолжает другую, выполняется только стыковым швом)
(5<8мм), (8<5<16мм).
Обозначение швов на чертежах: линия – выноска; полка и односторонняя стрелка; упирается на линию основного или невидимого контура. Основная надпись пишется на полке (видимый контур) или под ней (невидимый контур).
- усиление шва снять
-
сварки по незамкнутому контуру
Если шов несколько (идентичен), обозначается только один, а остальные номерами (они подсчитываются и обозначаются на линии – выноски).
а) воздействия растяжения силы F:
δ = F/bs ≤ ( δ )р
( δ )р = 0,9 ( δ )р (для ручной электродуговой сварки)
б) воздействие изгибающего момента Мх:
δиз = Мх/ Wх = 6Мх/bs2 ≤ ( δ )из
Мх = bs2/6
Если Мх = 0, а есть Мz Wz = bs2/6
в) воздействие F и Мх:
Напряжённым считается отдельная для каждого силового фактора, а затем складываемые геометрические и арифметические – нахлёсточные (одна деталь перекрывает другую, образуется только угловым швом).
1)
Напряжение τср надо высчитывать как действие изгибающих моментов.
τср = Миз/W = 6 Миз / l(0,7k)2 ≤ (τср)2
2) В зависимости от F различают лобовые и фронтальные швы:
Лобовой шов
τср = F/0,7kl ≤ ( τ )ср
Фронтальный шов F, l1, l2
F2l1 = F1l2
F = F1 + F2
F1/F2 = l1/l2
F = F2 (1 + l1/l2)
F2 = F/1 + l1/l2
F1 = F2 * l1/l2
τср = F/0,7kb1 ≤ ( τ )ср
b1 ≥ F1/0,7k( τ )ср
b2 ≥ F2/0,7k( τ )ср
При обозначении нахлёста шва на чертежах проставляют обозначения шва по стандарту Н1, а рядом значок величины катета шва и ГОСТ
-
угловые (одна деталь кромкой приваривается к другой, детали находятся под углом, образуется, как угловой , так и стыковой швы).
τсрМ = М/W = 6M/l(0,7 * k)2
τсрF = F/А = F/0,7kl
δср = 6М/l * S2
δр = F/lS
-
Тавровые (одна деталь перпендикулярна или наклонно приварена к другой).
Классификация:
ПЕРЕДАЧИ
Передачи бывают:
1) Трением
2) Зацеплением
а) С непосредственным контактом (зуб.)
б) Передачи гибкой связью (переменные)
1.Ременные передачи
1.1 Достоинства и недостатки, и классификация.
Достоинства: возможные работы на высоких скоростях
бесшумность, плавность работы, поглощение ударов и толчков.
простота и дешевизна конструкции
Недостатки: - повышение нагрузка на валы из-за необходимой натяжки ремня.
недостаточная долговечность ремней ( ≈ 5000 часов работы).
повышенные требование к натяжке ремня.
недостаточная натягивая способность (ниже чем в зубчатых и цепных).
Классификация ремней
1) Плоскоременная передача.
“+” простота конструкции
“+” не требует точности установки шкива
“ − “более габаритна
Плоские ремни: прорезиненные хлопчатобумажные и др..
Клиноременная передача (φ=40°)
Имеет
большую тяговуя способность (повыш. Привед. коэф. трения
Толщина и ширина
стандартизации О,А,Б,В,Г,Д
Достоинство: в клиноременной передаче размер сечения ремня можно использовать до 8 ремней (больше не рекомендуется, т.т. ремни выполняются в виде бесконечной ленты с разной в пределах допуска длиной).
2) Поликлиновый ремень
“ − “ недостаточно либкие (малая долговечность).
Кордшнуровые и кордтканевые ремни для повышенной прочности.
3)Круглый ремень (используют в приборах и в быту)
Недостаток: малая тяговая способность
материал: резина, кожа.
3) Зубчатые ремни (передача движения осуществляется зацеплением)
Достоинства: -высокая тяговая способность
не требуется большого натяжения
Недостатки: высокие требование к установке шкивов (оси шкивов должны быть строго параллельны)
1.3 Геометрические и кинематические зависимости.
Рассмотрим: шкив и ремень.
1-ведущий шкив
2-ведомый шкив
В ременной передаче из-за податливости и проскальзывания ремня
Где ξ- коэф. скольжения в ремне [0.1±0.2]
Передаточное отношение ременной передачи
В практике
u выбирается от 2÷4
1.2 Геометрические параметры и зависимости:
1) Диаметры Д1 и Д2
2) Межосевое расстояние
3) Угол наклона между ветвями ремня β
4) Угол охвата ремнем шкива α1 и α2 . чем дольше α1 тем сцепление выше.
α1≥[α ] |
α1 ограничивается =>
[ α ]- допускаемый угол охвата
для клиноременных [ α ] = 120°, плоско ременных [ α ] = 150°
Найдем α1 : α1 =180°-β= π-β
Найдем α2 : α2=180°+β= π+β
Учитывая что β – малая величина, а ее sin – сам угол, получим:
Вывод формулы для определения длины ремня
Д1 , Д2 – величины стандартные
а назн, в зависимости от Д1 и Д2
Если клиноременная передача, то L округлое по стандарту. Затем вновь пересчитать а.
Только потом троверяем
Т.к. β зависит от а.
Скольжение в ремне.
Потери на трение КПД.
Пусть ремень действует предварительное натяжение F0 . крутильный момент уравновешен дополнительным грузом.
Часть дуги деформирована, а другая покоится.
В результате натяжке ремня в зоне упругого скольжения, сцепление будет min. Если Т увеличивать, дуга упругого скольжения будет расти. Если дуга упругого скольжения будет приближена к углу охвата (дуга покоя ≈0), то произойдет буксование ремня на шкиве, что нежелательно. Нужно увеличить силу предварительного натяжения F0 , чтобы уйти от буксования.
Потери на трения из-за упругого скольжения в ремне; из-за сопротивления воздуха, перегибов ремня и т. д…
Построение кривых скольжения.
Кривые скольжения ξ(φ), η (φ)
φ – коэф. Тяги (отношение открытых сил к 2F0)
F0 – предварительного натяга
η в пределах 0,96 (плоские) 0,95 (клиновые)
Для разных ремней кривых скольжения выявили φ=φкр
[Q]t0 – допустимое полезное окружное напряжение идеальной передачи (из таб. Значений)
Идеальная передача u=1, α=180°, ν=10 м/с
К реальной передаче переход домножением [Q]t0 на ряд коэф.
- для реальной передачи
Кα - коэффициент учитывающий угол охвата малого шкива
Кн – коэффициент учитывающий вид выбран натяжение ремня
Кр – коэффициент режима работы (учитывающий работу при спокойной нагрузке при толчках и ударах, при слабом колебании)
Силовые зависимости в ременной передаче.
1. в идеальной передаче (зависимость Эйлера)
f – коэффициент трения, α – угол охвата
2) зависимость Понселе
δ – удлинение ремня
F2 – холостой ветви
F1 – усилие в рабочей ветви
решив совместно системы и уравнения получим
И
Формулы Понселе
Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 1873;