Резьбовые соединения - раздел Образование, Аксиомы статики
Резьбовыми Называются Соединения, Осуществляемые С Пом...
Резьбовыми называются соединения, осуществляемые с помощью деталей, снабжённых резьбой: винты, болты, шпильки и гайки (рис. 13). Винт, свинчиваемый с гайкой, называют болтом (рис. 13 б).
Достоинства. Они являются самыми распространённым видом разъёмных соединений. Резьбовые соединения имеют сравнительно простую конструкцию и очень удобны как для сборки, так и разборки соединения. Они полностью взаимозаменяемы, выгодны для массового производства и не очень дороги. С их помощью можно образовывать самотормозящие и несамотормозящие, подвижные и неподвижные компактные соединения. К недостаткам этих соединений следует отнести: неравномерность нагружения сопряжённых витков, значительная концентрация напряжений в резьбовых деталей, низкий КПД.
Рис.13. Основные виды соединений: а – винтом; б – болтом; в - шпилькой
Параметрами, определяющими резьбу, являются (рис. 14):
d– наружный диаметр резьбы винта, принимаемый за номинальный диаметр резьбы;
d1– внутренний диаметр резьбы, определяемый из условия прочности или жёсткости;
d2 – средний диаметр резьбы;
p – шаг резьбы;
α –угол профиля резьбы;
γ – угол наклона рабочей грани(грани, подвергаемой смятию при действии осевой силы F;
ψ – угол наклона винтовой линии по среднему диаметру резьбы,
Резьбы получают (формируют) резанием (отсюда название «резьба»), накатыванием (обработка давлением), литьём и прессованием композиционных материалов, порошков.
Классификация резьб. По форме профиля резьбы (рис.15) разделяют на: а – метрические (α= 60º; γ = 30º); б – прямоугольные (α= 0º; γ = 0º);
в - трапецеидальные (α= 30º; γ = 15º); и г – упорные (α= 33º; γ = 3º). Резьбы бывают цилиндрические и конические (образованы соответственно на цилиндрической или конической поверхностях); наружные и внутренние.
По назначению резьбы разделяют на три группы: крепёжные, крепёжно-уплотняющие и резьбы, предназначенные для передачи движения.
Конструктивные формы головок болтов и винтов (рис. 16) и гаек (рис. 17) разнообразны, использование их в конструкциях определяется преимущественно условиями работы соединений, технологией изготовления крепёжных деталей и их сборкой. Существуют стандарты на болты, винты, гайки и шайбы наиболее распространённых форм. Для предотвращения повреждений поверхностей соединяемых деталей при завинчивании гаек используют шайбы (рис. 17).
Материалы крепёжных деталей. Основные механические характеристики (предел прочности σв, предел текучести σТ и относительное остаточное удлинение δ) материалов болтов, шпилек, гаек и шайб нормированы соответствующим ГОСТом. Выбор материала определяется условиями работы, технологией изготовления деталей и др. В массовом производстве крепёжные детали изготовляют из углеродистых сталей обыкновенного качества (Ст3, Ст4, Ст5), качественных конструкционных сталей (сталь10…сталь45), автоматных сталей (А12, А20, А30), легированных конструкционных сталей (15Х, 35Х, 45Х), бронз, латуней, пластмасс и др. Для защиты крепёжных деталей из углеродистых сталей от коррозии на них наносят окисные плёнки или гальванические покрытия толщиной 6…12 мкм.
Критерии работоспособности и расчёты резьбовых соединений.Опыт эксплуатации машин и конструкций показал, что отказ соединений обычно происходит из-за разрушения резьбовых деталей и разгерметизации стыков.
Разрушение соединений происходит, как правило, из-за поломок болтов и шпилек по резьбовой части. Иногда встречаются поломки болтов под головкой и срез витков резьбы в гайке (корпусе) и на болте (шпильке).
Для предотвращения разрушения соединений вследствие среза резьбы и отрыва головок болтов стандартные гайки изготовляют высотой Н=0,8d, а высоту головок болтов (винтов) принимают h=(0,5…0,6)d.
Потеря плотности стыков происходит, как правило, из-за чрезмерной внешней нагрузки или недостаточной силы затяжки болтов.
Таким образом, прочность и плотность соединений являются основными критериями их работоспособности.
Расчёт на прочность элементов резьбы. Практически резьбы на прочность рассчитывают по напряжения среза и проверяют на смятие.
В общем случае условие прочности резьбы на срез и смятие имеют вид:
, (18)
, (19)
где F – осевая нагрузка, действующая на резьбовое соединение;
Аср, Асм – соответственно площадь среза и смятия.
Площадь среза ср= zs`πdp, где z – число витков в гайке; s`=pψ - высота среза; ψ – коэффициент полноты резьбы, зависящий от её типа; dр – расчётный диаметр, равный d1 при одинаковом материале ,болта и гайки или d – при менее прочном материале гайки. Площадь смятия
.
Высота гайки H определяется из условия равнопрочности стержня винта и резьбыи обычно принимается H≈0,8d. Число витков гайки, как правило, не превышает 10.
Основные случаи нагружения и расчёта резьбовых соединений. Расчёт незатянутых болтов при действии осевой нагрузки. Расчётная схема показана на рис. 19. Стержень болта работает на растяжение и под действием силы F может разрушиться по внутреннему диаметру d1. В качестве основной расчётной зависимости является условие прочности стержня на растяжение:
(20)
После подстановки значения площади поперечного сечения стержня болта находят значение внутреннего диаметра болта
(21)
Затем по найденному внутреннему диаметру резьбы подбирают стандартный болт.
Расчёт болтов при действии поперечной нагрузки. Рассмотрим два варианта: болты поставлены в отверстие с зазором (рис. 20 а) и без зазора (рис. 20 в). В обоих вариантах должен быть полностью исключён относительный сдвиг собранных деталей.
В первом случае (рис. 20а, б) относительный сдвиг соединяемых деталей исключается затяжкой болтов, в результате которой детали окажутся взаимно прижатыми силами N, вследствие чего на поверхностях относительного скольжения деталей возникнут силы трения
. (22)
Так как N=F, то усилие F затяжки болта при заданной поперечной нагрузке Q определяется из условия (23)
(23)
В общем случае, когда скрепляется в пакет n деталей несколькими болтами (z – число болтов), усилие затяжки одного болта определяют по формуле
(24)
где k ≥ 1,5 – коэффициент запаса сцепления;
i=n-1 – количество плоскостей относительного скольжения деталей.
Растягивающая болт сила F появляется при затяжке соединения. Болты, поставленные с зазором, одновременно испытывают растяжение и кручение. Такие болты можно рассчитывать по формуле (21), умножив усилие затяжки болта F на коэффициент β, учитывающий влияние касательных напряжений τ от кручения на прочность болта. При среднем диаметре d2 ≈ 1,2d1, угле подъёме винтовой линии λ=2,5º и коэффициенте трения f=0,15 коэффициент β≈1,3.
(25)
Болты без зазора (рис. 22 в) обычно ставят в отверстия на напряжённой посадке. Благодаря этому исключается относительное смещение деталей узла без затяжки гаек. Поперечная нагрузка Q может вызвать срез болтов по плоскости скольжения деталей узла и смятие на поверхностях контакта болтов со стенками отверстия. Поэтому болты без зазоров рассчитываю на срез стержней, определяя расчётный диаметр,
, (26)
а затем проверяют на смятие по наименьшим поверхностям контакта стержней с отверстиями
(27)
Расчёт болтов при эксцентричном приложении нагрузки. На рис. 21 показано крепление крышки резервуара болтами с эксцентричной головкой. Такие болты работают на растяжение от силы F и на изгиб от момента M=Fe. Их рассчитывают по эквивалентным напряжениям
(28)
где e ≤ d – эксцентриситет силы F.
Следует избегать применения болтов с эксцентричной головкой и не допускать появления подобных схем нагружения от случайных причин, так как при этом величина эквивалентного напряжения может достичь (8…10)σр в зависимости от е.
2.2.2. Шпоночные и шлицевые соединения
Шпоночным соединением называют соединение вала со ступицей колеса с помощью детали, называемой шпонкой. Шпонки делят на призматические (рис. 22 а), сегментные (рис. 22 б) и клиновые (рис. 22 в). Для основных типов шпонок в зависимости от номинального диаметра d вала стандартом установлены размеры сечений шпонок (h и b) и пазов для них.
Призматические шпонки создают ненапряжённые соединения. Они используются в конструкциях наиболее часто. К достоинствам этих шпонок следует отнести сравнительно небольшую глубину врезания в вал, они легко монтируются и демонтируются. Призматические шпонки имеют прямоугольное сечение с отношением высоты к ширине от h/b=1 (для валов диаметром до 22мм) до h/b=0,5 (для валов больших диаметров). Рабочими у призматических шпонок являются боковые узкие грани. В радиальном направлении предусмотрен зазор. Недостатками являются повышенные требования к точности изготовления и сборки, а также отсутствие фиксации деталей в осевом направлении.
Сегментные шпонки имеют глубокую посадку в вал и поэтому не перекашиваются под нагрузкой, они взаимозаменяемые. Однако глубокий паз существенно ослабляет вал, поэтому сегментные шпонки используют преимущественно для закрепления деталей на малонагруженных участках вала.
Клиновые шпонки создают напряжённые соединения, У этих шпонок рабочими являются широкие грани, одна из которых имеет уклон 1:100. Шпонки устанавливают в распор широкими гранями и фиксируют детали в осевом направлении Недостатком клиновых шпонок является то, что в процессе сборки нарушается соосность соединяемых деталей. Соединения клиновыми шпонками применяют главным образом в тихоходных передачах.
Критерии работоспособности и расчёт соединений. Шпоночные соединения выходят из строя из-за смятия (упруго-пластического сжатия) рабочих граней и возможного среза шпонок. Выбранные по стандартам, в зависимости от диаметра вала, шпонки проверяют на прочность на смятие
(29)
где М – вращающий момент;
lp – рабочая длина шпонки;
t2=0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу;
[σсм] – допускаемое напряжение на смятие.
Из (29) находим рабочую длину шпонки
(30)
Полная длина l шпонки с круглёнными концами l=lp+b.
Проверку прочности шпонки на срез обычно не производят, так как это условие удовлетворяется при использовании стандартных сечений шпонок и рекомендуемых значений.
Если длина шпонки, определённая по формуле (30) оказывается больше длины ступицы колеса, то соединение образуют с помощью двух или трёх шпонок, установленных соответственно под углом 180º или 120º.
Соединение сегментными шпонками также рассчитывают по формуле (29), принимая t2=h-t1.
Шпонки изготовляют из сталей, имеющих σв ≥ 500 МПа (Ст6, стали 45; 50 и др.) Допускаемые напряжения обычно принимают [σсм]=200…500 МПа.
При реверсивной нагрузке значения допускаемых напряжений уменьшают 1,5 раза, а при ударной нагрузке – в 2 раза.
Шлицевыми соединениями называют соединения, которые образуются между выступами или шлицами вала и соответствующими по форме впадинами ступицы, насаженной на вал (рис. 23).
По сравнению со шпоночными шлицевые соединения имеют меньшие радиальные габариты, высокую несущую способность, взаимозаменяемы и обеспечивают хорошее центрирование деталей.
Поэтому их используют в условиях массового производства конструкций и при большой частоте вращения валов.
По форме поперечного сечения различают три типа шлицев: прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 23).
Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения, выполняемые с чётным числом шлицев (6; 8; 10; 12; 20); они стандартизированы, поэтому их размеры нельзя выбирать произвольно. В прямобочных шлицевых соединениях центрирование осуществляют по наружному, внутреннему диаметрах или по боковым сторонам шлицев (рис. 23 а, б, в).
Шлицевое соединение с эвольвентным (рис. 23 г) профилем отличается от прямобочного более совершенной технологией изготовления, повышенной прочностью самих шлицев и валов и точностью центрирования. Центрирование при эвольвентных шлицах осуществляется по боковым сторонам и реже по наружному диаметру. Шлицевое соединение с треугольными шлицами (рис. 23 д) применяют для неподвижных соединений при небольших нагрузках и малой толщине стенки ступицы.
Критерии работоспособности и расчёт соединения. Соединения выходят из строя в основном из-за повреждения боковых (рабочих) поверхностей (смятии, износ) и усталостного разрушения валов (рис. 24). Поэтому основным критерием работоспособности шлицевых соединений является прочностная надёжность самих шлицев и валов.
Зубья рассчитывают на смятие, как и шпоночные соединения:
(31)
где dm– средний диаметр соединения;
z– число шлицев (зубьев);
h, l – соответственно высота и длина поверхности контакта зубьев;
ψ=0,7…0.8–коэффициент, учитывающий концентрацию контактных давлений на краях соединения;
[σсм] – допускаемое напряжение смятия на боковых поверхностях.
Высота и средний диаметр для прямобочных зубьев
для эвольвентных зубьев h=m; dm=mz (здесь m – модуль).
Количество зубьев и диаметры заданы в стандарте в зависимости от диаметра вала. Длина соединения (как и для шпоночного соединения) принимается по ступице охватывающей детали (например, колеса), обычно l=(1…2)d.
Механика наука о механическом взаимодействии между телами и о механическом движении материальных тел то есть изменении с течением времени... Теоретическая механика делится на три части статику кинематику и динамику... Все тв рдые тела в той или иной мере обладают свойствами прочности и ж сткости т е способны в определ нных пределах...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Резьбовые соединения
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Аксиомы статики
1. Аксиома о равновесии системы двух сил.
Для равновесия системы двух сил, приложенных к точкам твердого тела, необходимо и достаточно, чтобы эти силы были р
Аксиома связей.
Абсолютно твёрдое тело имеет в трёхмерном пространстве шесть степеней свободы, в двумерном – три степени свободы. Для того, чтобы ограничить перемещение тела на него накладывают то или иное количес
Теоремы статики
1.Теорема о переносе силы вдоль линии действия.
Действие силы на твердое тело не изменится от переноса силы вдоль своей линии действия (рис.8).
Система сходящихся сил
Системой сходящихся сил (или пучком сил) называют такую систему сил, линии, действия которых пересека
Условия равновесия системы сходящихся сил
Для равновесия системы сходящихся сил, приложенных к твердому телу, необходимо и достаточно, чтобы силовой многоугольник, построенный из этих сил, был замкнутым, т.е. равнодействующая должна быть р
Алгебраический момент силы относительно точки.
Используется при рассмотрении плоской системы сил. Алгебраическим моментом силы относительно точки называют произведение модуля силы на плечо силы относительно этой точки, взятое со знаком плюс или
Момент силы относительно оси.
Моментом силы относительно оси называют алгебраический момент проекции этой силы на плоскость, перпендикулярную оси (
Пространственная система сил
Если система сил находится в равновесии, то в равновесии находится и эквивалентная ей система, состоящая из главного вектора и главного момента пары. Чтобы такая система сил была эквивалентна нулю
Координатах
Положение точки М в пространстве определяют заданием трех ее цилиндрических координат как функций времени (рис. 20):
Сложное движение точки
Рассмотрим движение точки М по траектории в пространстве (рис. 21). Будем рассматривать параметры ее движения из неподвижной системы Oxyz и подвижной системы O'x'y'z'.
Поступательное движение твердого тела
Поступательным движением твердого тела называется такое его движение, при котором любая прямая, жестко связанная с телом, остается параллельной самой себе в
Плоское движение твердого тела
Плоским движением твердого тела называюттакое его движение, при котором каждая его точка все время движется в одной и той же неподвижной плоскости. Част
Мгновенный центр скоростей
Выбираем точку А за полюс – начало отсчета подвижной системы координат, движущейся только поступательно, относительное движение будет "чистым" вращением (рис. 26).
Мгновенный центр ускорений
За переносное движение тела примем поступательное движение, за относительное движение – вращение тела во
Законы динамики. (Законы Ньютона)
1. Каждое тело пребывает в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока действующие на тело силы не заставят его изменить движение (причиной изменения
Аксиома о суперпозиции сил
При одновременном действии на материальную точку нескольких сил ускорение точки относительно ИСО от действия каждой отдельной силы не зависит от наличия других приложенных к точке сил и полное уск
Криволинейное движение
Дифференциальное уравнение прямолинейного движения точки вдоль оси Охимеет вид:
Простейшие свойства внутренних сил системы
Механической системой называется любая совокупность материальных точек.
Внешними силами материальной системыназываются силы, с кот
Работа силы.
Элементарная работа силы равна скалярному произведению силы на дифференциал радиус-вектора точки приложения си
Работа силы тяжести
В принятой системе координат (рис. 41 ):
Px=0, Py=0, Pz= − mg
Вычисление кинетической энергии системы
Разложим движение механической системы на переносное поступательное вместе с центром масс и относительное по отношению к системе координат, движущейся поступательно вместе с центром масс.
Закон сохранения механической энергии
Для материальной точки ранее имели:
Если материальная точка движется в стационарном потенциальном силовом поле
Структура механизмов
Существуют общие закономерности в структуре (строении) самых различных механизмов, связывающие число степеней свободы (подвижность) W механизма с числом звеньев и числом и классом е
Принцип образования механизмов. Группа Ассура
Простую и вместе с тем рациональную классификацию механизмов, тесно связанную с их образованием, строением и методами кинематического и силового исследования, предложил в 1914 г. Л.
Структурный анализ плоских рычажных механизмов
Под структурным анализом понимают определение количества звеньев и кинематических пар, классификацию кинематических пар, определение степени подвижности механизма, класса и порядка
Задачи и методы
Рычажные механизмы используются в качестве передаточных механизмов, воспроизводящих заданную функциональную зависимость между перемещениями входных и выходных звеньев. Они часто используются так
Графоаналитический метод
На практике широко применяют метод планов скоростей и ускорений. Метод основан на графическом решении векторных уравнений движения. Для построения планов скоростей и ускорений механ
Силы, действующие в машинах
Развитое машинное устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и рабочей машины и, в некоторых случаях, контрольно-управляющих машин, называется машинным агрегатом
Силовой расчет
Силовой расчет начинается с последней, т.е. наиболее удаленной от ведущего звена группы Ассура, и кончается расчетом ведущего звена.
В качестве примера рассмотрим силовой расчет двухповодк
Вопросы для самопроверки.
1. Назовите виды трения. Их принципиальные отличия.
2. Напишите формулу Амонтона – Кулона для определения силы трения скольжения.
3. Что представляет собой коэфф
Задачи и методы сопротивления материалов
В процессе эксплуатации машин и механизмов всякий элемент конструкции в результате действия на него внешних сил изменяет в той или иной степени свои первоначальные размеры и формы,
И свойств материалов
Для оценки прочности реальной конструкции следует правильно подобрать адекватную ей модель, или расчётную схему. Это обусловлено тем, что решение зада
Виды деформаций
Проведение расчётов на прочность в сопротивлении материалов связано с необходимостью установления зависимостей между внешними силами, действующими на элементы конструкций, и возникающими при этом в
Понятие о деформациях
В сопротивлении материалов, в отличие от теоретической механики, исследуют поведение конструкций, материал которых сп
Понятие о напряжениях
Для оценки уровня внутренних сил в какой-либо точке D (рис. 5) вводится понятие меры интен
О физической взаимосвязи напряжений и деформаций
Связь между перемещениями и деформациями впервые была сформулирована Робертом Гуком в конце XVII века. В современной интерпретации закон Гука, или гипотеза упругости,
Вопросы для самопроверки
1. В чём отличие реального объекта от расчётной схемы?
2. Назовите основные формы моделей физических объектов, их отличие.
3. Каким образом схематизируют внешн
Определение продольной силы
Растяжением (сжатием) называется такой вид деформации стержня, при котором в поперечных сечениях возникает только продольная сила. Её вектор перпендикулярен к поперечн
Определение напряжения
Если на поверхности призматического стержня нанести сетку линий, параллельных и перпендикулярных оси стержня (рис. 7а), и приложить к нему растягивающую силу
Определение деформаций. Закон Гука
Анализ деформации стержня при растяжении (рис. 7) показывает, что весь стержень удлинится на ∆l = l1 – l (абсолютная деформация), а его попереч
Испытание материалов на растяжение и сжатие
Основные механические характеристики материалов получают в результате специальных лабораторных исследований на испытательных машинах при нагружении стержней на растяжение и сжатие.
Коэффициент запаса, допускаемое напряжение
Расчёт на прочность и жёсткость осуществляется двумя методами: методом допускаемых напряжений, деформаций и методом допускаемых нагрузок.
Напряжения
Вопросы для самоконтроля
1. Как вычисляются значения продольной силы в поперечных сечениях стержня?
2. Что представляет собой эпюра продольных сил и как она строится?
3. К
Моменты инерции сечения
Осевыми моментами инерции сечения (рис. 3.1) относительно осей x, y называются интегралы вида:
Моменты сопротивления сечений
При прочностном расчёте балок используются и такие характеристики сечения, как моменты сопротивления площади сечения относительно центральных координатных осей (О
Геометрические характеристики некоторых сечений
Рассмотрим геометрические характеристики наиболее часто встречающихся форм сечений элементов конструкций.
3.4.1. Сечение в форме прямоугольника
Вопросы для самопроверки
1. Что называется статическим моментом сечения относительно оси? Единица измерения.
2. Чему равен статический момент относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения? Цен
Внутренние силовые факторы при изгибе
На первом этапе анализа основная цель заключается в определении и построении эпюр (графиков) внутренних силовых факторов (при плоском изгибе – Qy, Мх
Теорема Д. И. Журавского
Правильность построения эпюр поперечной силы и изгибающего момента можно проверить при помощи дифференциальных зависимостей Журавского между
Нормальные напряжения при изгибе
Для вывода основных расчётных формул рассмотрим частный случай плоского изгиба балки – состояние чистого изгиба. Это состояние деформации наблюдается тогда, когда на каком-то участк
Уравнение упругой линии балки
Изогнутая ось, представляющая собой геометрическое место центров тяжести поперечных сечений деформирова
Вопросы для самопроверки
1.В чём отличие между изгибом прямым и косым, чистым и поперечным?
2. Какие внутренние силы возникают в поперечных сечениях балки при изгибе?
3. Какие правила
Кручение
Кручением называется такой вид деформации стержня (вала), при котором в поперечных сечениях возникает только крутящий момент.
5.2.1. Определение к
Вопросы для самопроверки
1. Что называется сдвигом?
2. Что называется абсолютным и относительным сдвигом?
3. Как формулируется закон Гука при сдвиге?
4. Как связаны меж
В двух направлениях
Рассмотрим общий случай плоского (двухосного) напряжённого состояния, когда отличны от нуля два главных напряжения
Положения
Пусть у некоторой выбранной точки D тела наблюдается плоское напряжённое состояние (рис. 33а,б).
Теории прочности
При центральном растяжении (сжатии) в нормальных сечениях стержня возникают одни нормальные напряжения . Условие прочно
Вопросы для самопроверки
1. Что называют напряжённым состоянием в точке?
2. Какие виды напряжённого состояния могут быть?
3. Какие площадки и напряжения называют главным
Работоспособности
Машины, механизмы, приборы, аппараты и т. д. изготовляют из деталей. Деталью называют элемент конструкции, изготовленный из материала одной марки без применения сборочных опе
Проектирование
Проектирование предшествует конструированию и представляет собой поиск научно обоснованных, технически осуществимых и экономически целесообразных инженерных решений.
Процесс проекти
Разработки конструкторской документации
Конструированием создаётся конкретная однозначная конструкция изделия. Конструирование опирается на результаты проектирования и уточняет все инженерные решения, принятые при проектировани
Система автоматизированного производства
Усложнение конструкций изделий с целью повышения механизации и автоматизации, выполняемых ими работ, увеличение их разнообразия вызывают резкое возрастание объёма проектно-конструкторских работ (ПК
Взаимозаменяемость и стандартизация
Взаимозаменяемостью называется такой принцип конструирования и производства деталей, который обеспечивает возможность правильной сборки независимо изготовленных деталей и узлов без предварит
Изготовления деталей
Размеры детали определяются расчётом на прочность, жёсткость или устанавливаются конструктивно, исходя из общих требований к изделию, возможности монтажа. Затем эти размеры округляют до нормальных
Вопросы для самопроверки
1. Опишите типичный цикл жизни нового изделия.
2. Назовите основные элементы конструкций.
3. Работоспособность и критерии, характеризующие конструкции.
СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Под соединением понимают жёсткое скрепление отдельных деталей механизма или машины. Оно осуществляется с помощью заклёпок, болтов, винтов, шпонок, сварки и т.д. Примен
Сварные соединения
Соединение частей в одно целое при сварке получается за счёт местного нагрева соединяемых частей до расплавленного или пластического состояния. Достоинства. Сварное соединени
Вопросы для самопроверки
1. Назовите виды соединения деталей.
2. С какой целью применяют различные соединения, и какими соображениями при этом руководствуются?
3. Виды нер
Применяемые материалы.
Валы и оси вращаются в опорах, в качестве которых служат подшипники качения и скольжения. Опорные части валов и осей называют цапфами, при этом концевые цапфы для подшипников скольжения назы
Подбор подшипников качения
Основным видом повреждения считают выкрашивание дорожек качения и тел качения подшипников под действием больших статических или кратковременных динамических нагрузок, образования вм
Определение коэффициентов X и Y
Если приложить к подшипнику, имеющему нулевой радиальный зазор, радиальную силу Fr, то под нагрузкой будет находиться приблизительно половина его тел качения. С ув
Вопросы для самоконтроля
1. Валы и оси. Назначение и классификация.
2. Конструктивные элементы валов и осей, применяемые материалы.
3. В чём принципиальное отличие торсионного вала от
Подбор муфт
Муфты выбирают в зависимости от диаметров соединяемых валов и передаваемого крутящего момента МК. Элементы муфты рассчитывают на прочность по значению расчётного крутящего момента
Муфты постоянного сцепления
Муфты постоянного сцепления служат для постоянного соединения вращающихся деталей в процессе работы механизма. Они деля
Муфты сцепные управляемые
Управляемые муфты делятся на муфты синхронные и фрикционные (асинхронные). К синхронным муфтам относятся
Муфты сцепные самоуправляющиеся
Самоуправляющиеся муфты служат для соединения или разъединения ведомого вала с ведущим при определённых условиях работы. К ним относятся: предохранительные муфты, огра
Вопросы для самопроверки
1. Муфты, их назначение и классификация.
2. По каким параметрам подбирают муфты?
3. Какие муфты относятся к муфтам постоянного сцепления? Их достоинства и недо
Определение диаметра проволоки пружины
При работе цилиндрической винтовой пружины в осевых сечениях витков возникают напряжения кручения τk и среза τср, или суммарное напряже
Основной закон зацепления
Как было сказано, важнейшим требованием, предъявляемым к передачам, является постоянство передаточного отношения в любой момент зацепления пары колёс. Передача движения в зубчатых колёсах происходи
Уравнения эвольвенты
Эвольвентой (от лат. evolvens (evolventis) – разворачивающий) или развёрткой окружности называют плоскую кривую А0Y (рис. 54), которая
Эвольвентное зацепление
Пусть вращательное движения передаётся при помощи двух звеньев, профили которых выполнены по кривым Э1 и Э2, являющиеся эвольвентами основных окружностей радиусо
Прямозубых передач
За базу для определения элементов и размеров зубьев колёс принимается делительная окружность, являющаяся параметром станочного з
Коэффициент торцового перекрытия
Коэффициент торцового перекрытия учитывает непрерывность и плавность зацепления в передаче. Эти качеств
Вопросы для самопроверки
1. Для чего применяют передаточные механизмы? Виды передаточных механизмов, их основные внешние характеристики.
2. Зубчатые механизмы (передачи), область применения, достоинства
Библиографический список
1. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики; М.: Высшая школа, 1995, − 416 с.
2. Теория механизмов и машин:Учеб.для втузов /под ред. К.В.Фролова.- М.: Вы
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
d– наружный диаметр резьбы винта, принимаемый за номинальный диаметр резьбы;
Критерии работоспособности и расчёты резьбовых соединений.Опыт эксплуатации машин и конструкций показал, что отказ соединений обычно происходит из-за разрушения резьбовых деталей и разгерметизации стыков.
Потеря плотности стыков происходит, как правило, из-за чрезмерной внешней нагрузки или недостаточной силы затяжки болтов.
, (18)
, (19)
ср= zs`πdp, где z – число витков в гайке; s`=pψ - высота среза; ψ – коэффициент полноты резьбы, зависящий от её типа; dр – расчётный диаметр, равный d1 при одинаковом материале ,болта и гайки или d – при менее прочном материале гайки. Площадь смятия
.
(20)
находят значение внутреннего диаметра болта
(21)
Расчёт болтов при действии поперечной нагрузки. Рассмотрим два варианта: болты поставлены в отверстие с зазором (рис. 20 а) и без зазора (рис. 20 в). В обоих вариантах должен быть полностью исключён относительный сдвиг собранных деталей.
. (22)
(23)
(24)
Растягивающая болт сила F появляется при затяжке соединения. Болты, поставленные с зазором, одновременно испытывают растяжение и кручение. Такие болты можно рассчитывать по формуле (21), умножив усилие затяжки болта F на коэффициент β, учитывающий влияние касательных напряжений τ от кручения на прочность болта. При среднем диаметре d2 ≈ 1,2d1, угле подъёме винтовой линии λ=2,5º и коэффициенте трения f=0,15 коэффициент β≈1,3.
(25)
, (26)
(27)
(28)
2.2.2. Шпоночные и шлицевые соединения
(29)
(30)
Критерии работоспособности и расчёт соединения. Соединения выходят из строя в основном из-за повреждения боковых (рабочих) поверхностей (смятии, износ) и усталостного разрушения валов (рис. 24). Поэтому основным критерием работоспособности шлицевых соединений является прочностная надёжность самих шлицев и валов.
(31)
Новости и инфо для студентов