- •В.А. Жулай детали машин
- •190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
- •Рецензенты:
- •Основные условные обозначения
- •Общие сведения о деталях машин и истории их развития
- •Краткий исторический обзор
- •Основные понятия и задачи курса деталей машин. Основные направления развития конструкций машин
- •Классификация деталей машин
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Последовательность и этапы проектирования
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Виды нагрузок, действующих на детали машин
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин
- •2.4.1. Прочность
- •Выбор запаса прочности и допускаемых напряжений
- •В основу положено уравнение линейного суммирования повреждений
- •Жесткость
- •Износостойкость
- •2.4.4. Теплостойкость
- •2.4.5. Виброустойчивость
- •2.4.6. Надежность
- •Контрольные вопросы
- •3. Соединения
- •3.1. Неразъемные соединения
- •3.1.1. Сварные соединения
- •3.1.2. Паяные и клеевые соединения
- •3.1.3. Соединения с натягом
- •3.1.4. Заклепочные соединения
- •Расчет на прочность элементов заклепочного шва
- •Расстояние между рядами заклепок
- •Условие прочности на срез:
- •Условие прочности на смятие:
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Разъемные соединения
- •3.2.1. Резьбовые соединения
- •Силовые соотношения и расчет на прочность резьбовых соединений.
- •С учетом (3.28) формула (3.27) примет вид
- •3.2.2. Шпоночные соединения
- •3.2.3. Шлицевые и профильные соединения
- •3.2.4. Штифтовые соединения
- •Для односрезного соединения
- •Условие прочности на смятие:
- •3.2.5 Клеммовые соединения
- •Контрольные вопросы
- •4. Механические передачи
- •4.1. Общие сведения. Основные кинематические и энергетические соотношения
- •Кинематические и энергетические соотношения в передаточных механизмах
- •Контрольные вопросы
- •4.2. Фрикционные передачи и вариаторы
- •Создаваемый момент трения
- •Расчет на прочность фрикционной передачи
- •Фрикционные вариаторы
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Ременные передачи
- •Кроме того, натяжения в ветвях f1 и f2 связаны с передаваемой окружной силой Ft условием:
- •Напряжение от окружного усилия, передаваемого ремнем:
- •Напряжения от изгиба ремня
- •4.4. Зубчатые передачи
- •Классификация зубчатых передач
- •4.4.1. Геометрия и кинематика цилиндрических прямозубых передач
- •4.4.2. Основы расчета на контактную прочность и изгиб
- •4.4.3. Косозубые и шевронные колеса. Особенности их расчета
- •4.4.4. Конические зубчатые передачи
- •В соответствии со схемами (см. Рис. 4.27, 4.28)
- •Основы расчета на контактную прочность и изгиб конической передачи
- •4.4.5. Планетарные передачи
- •4.4.6. Волновые передачи
- •4.4.7. Передачи Новикова
- •4.5. Червячная передача
- •Области применения червячных передач
- •Расчет па прочность червячной передачи
- •4.6. Передача винт-гайка
- •4.7. Рычажные механизмы
- •4.8. Цепная передача
- •Силы в цепной передаче
- •5. Валы и оси. Подшипники.
- •5.1. Валы и оси
- •Материалы
- •5.2. Подшипники
- •5.2.1. Подшипники скольжения
- •Материалы
- •5.2.2. Подшипники качения
- •Условные обозначения подшипников качения
- •Смазывание подшипников
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •5.2.3. Уплотняющие устройства
- •5.3. Общие сведения о редукторах
- •Схемы редукторов
- •Смазывание редукторов
- •Муфты. Упругие элементы. Смазочные материалы. Сапр
- •6.1. Муфты
- •Классификация муфт Муфты подразделяют:
- •Подбор муфт и проверка па прочность основных элементов
- •Фрикционная муфта
- •6.2. Пружины и рессоры
- •6.2.1. Основные понятия
- •6.2.2. Конструирование и расчет цилиндрических витых пружин
- •Шаг пружины сжатия в ненагруженном состоянии
- •Длина пружины в ненагруженном состоянии
- •6.3. Смазочные материалы
- •6.3.1. Смазочные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •Соответствие классов вязкости и групп трансмиссионных масел по гост 17479.2-85 классификациям sae j306с и арi
- •6.3.2. Пластичные смазки
- •6.3.3 Твердые смазочные материалы
- •6.3.4. Твердые смазочные покрытия
- •6.3.5. Ротапринтная смазка
- •6.3.6. Магнитные смазочные материалы
- •6.3.7. Антифрикционные самосмазывающиеся материалы
- •6.4. Автоматизация проектирования узлов и деталей машин
- •6.4.1. Структура и функционирование сапр
- •6.4.2. Типовые процедуры и маршруты сапр
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Жулай владимир алексеевич
- •190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Смазывание редукторов
В редукторах обеспечивается смазывание зубчатых зацеплений и подшипниковых узлов. Масло в корпус заливают через пробки 1 в люках (см. рис. 5.19). Уровень масла контролируется масломерной иглой и с помощью специальных указателей уровня 3. В горизонтальных редукторах тихоходное колесо погружают в масло на половину ширины венца. Иногда используют специальные улавливатели, направляющие масло в пространство между подшипниками шестерни. В вертикальных редукторах обычно достаточно погружения колеса тихоходной ступени
Уплотняющие устройства
Уплотняющие устройства предохраняют от загрязнения извне и предотвращают вытекание смазочного материала.
Для уплотнения подшипниковых узлов применяют контактные уплотнения – манжеты (рис. 5.20, опора Б), щелевые, лабиринтные, (см. рис. 5.19, опора Б).
Применяют также внутренние уплотнения подшипниковых узлов. При смазывании пластичным материалом подшипниковый узел прикрывают мазеудерживающими кольцами.
Рис. 5.20. Червячный редуктор с вертикальным расположением червяка:
А, Б – опоры
Контрольные вопросы
Основные типы редукторов?
Какие параметры указывают в обозначении редуктора?
Какое расположение в пространстве могут иметь оси валов редуктора?
Как контролируется уровень масла в редукторах?
Какие уплотняющие устройства используют в подшипниковых узлах редукторов?
Муфты. Упругие элементы. Смазочные материалы. Сапр
6.1. Муфты
Основные функции муфт – соединение валов и передача вращающего момента. Соединяя валы машин, муфты выполняют и ряд дополнительных функций: компенсируют перекосы и смещения валов, смягчают колебания и динамические нагрузки, обеспечивают при необходимости плавные пуски и остановки, предохраняют детали машин от перегрузок и изменения направления вращения.
Различают три вида отклонений от номинального положения валов: продольное смещение; радиальное смещение, или эксцентриситет; угловое смещение, или перекос.
Рис. 6.1. Погрешности расположения валов
Классификация муфт Муфты подразделяют:
– на постоянные (глухие, компенсирующие, упругие);
– на сцепные управляемые;
– на самоуправляющиеся (автоматические):
– по моменту (предохранительные),
– по направлению движения (обгонные),
– по скорости (центробежные).
Типы муфт
Основные типы муфт представлены на рис 6.2.
1. Жесткие некомпенсирующие (глухие) муфты не допускают соединение валов со смещениями или перекосами валов.
Втулочные муфты (рис. 6.2, а) требуют соосности валов. Муфты изготовляют со штифтами и шпоночным пазом. Они просты в изготовлении, дешевы, но установка (монтаж) связана с необходимостью больших осевых перемещений валов. Муфты не позволяют посадки деталей с натягом, не обеспечивают жесткость валов. Фланцевые муфты (рис. 6.2, б) наиболее распространены, в них необходимо обеспечить перпендикулярность торцовых поверхностей А к оси вала.
2. Жесткие компенсирующие муфты допускают соединения валов с незначительным смещением осей. Особую группу составляют шарнирные муфты, допускающие значительные перекосы осей валов.
Широко распространена зубчатая муфта (см. рис. 6.2, в). Наружная поверхность зубьев втулок муфты сферическая, зубья имеют эвольвентный профиль. Вследствие большого числа зубьев муфты имеют большую несущую способность и надежность. Муфты допускают смещение валов в осевом направлении до 8 мм, в радиальном – до 0,6 мм, перекос – до 1º30'. Зубчатые муфты используют в широком диапазоне моментов и скоростей вращения, они технологичны и малогабаритны. Основные недостатки – скольжение зубьев и их износ; необходимость смазывания зубьев.
Рис. 6.2. Основные типы муфт:
а – втулочная; б – фланцевая; в – зубчатая; г – упругая втулочно-пальцевая;
д – многодисковая; е – конусная; ж – цилиндрическая шинно-пневматическая;
з – фланцевая со срезным штифтом; А – торцевые поверхности; РП – рабочие поверхности; Q – управляющее усилие
3. Упругие компенсирующие муфты смягчают толчки и удары, передаваемые через соединяемые валы, предохраняют от колебаний и компенсируют все виды перекосов валов. Муфты содержат неметаллические упругие элементы (из резины) или металлические – пружины, пакеты пластин.
Упругая втулочно-палъцевая муфта (МУВП) (рис. 6.2, г) состоит из двух полумуфт, соединенных через палец с надетыми на него резиновыми втулками. Муфта проста по конструкции, компактна и мала по массе, изнашивающиеся резиновые кольца легко заменяются. Муфты допускают осевые смещения до 5 мм, радиальные смещения – до 0,6 мм, перекосы – до 1º.
4. Сцепные управляемые муфты служат для соединения и рассоединения вращающихся или неподвижных валов. Муфты разделяются на муфты с профильным замыканием (кулачковые и зубчатые) и фрикционные. Муфты с профильным замыканием применяют для передачи значительных вращающих моментов, если не требуется плавность соединения.
Для плавного соединения и рассоединения валов используют фрикционные муфты (см. рис. 6.2, д – ж). Работа фрикционных муфт основана на создании сил трения между элементами муфты. Силу трения можно регулировать, меняя силу сжатия трущихся поверхностей. Управление муфтой может быть механическим, гидравлическим и электромагнитным. По форме трущихся поверхностей муфты разделяются на дисковые, конусные и цилиндрические. Различают сухие муфты и муфты, работающие со смазкой.
В процессе включения фрикционной муфты происходит проскальзывание и разгон ведомого вала идет плавно. Муфта регулируется на передачу максимального момента, безопасного для элементов машины.
Для уменьшения габаритных размеров муфту выполняют с несколькими поверхностями трения – многодисковая муфта (см. рис. 6.2, д). Все диски муфты должны быть параллельными, плоскими и соосными, поэтому все диски устанавливают на одной из полумуфт – необходима абсолютная соосность валов.
Достоинствами конусных муфт (см. рис. 6.2, е) являются малые силы включения, хорошая расцепляемость и простота конструкции. Основные недостатки – большие габаритные размеры и неуравновешенные осевые силы, передаваемые на валы.
В цилиндрической шинно-пневматической муфте (см. рис. 6.2, ж) осевых усилий на вал не создается, допускаются осевые смещения, момент легко регулируется.
Основные недостатки таких муфт – значительная стоимость резинового баллона и нестойкость резины к нефтепродуктам.
5. Сцепные самоуправляющиеся муфты предназначены для сцепления и расцепления валов при изменении заданного режима работы.
Для этого применяют обгонные муфты (свободного хода), передающие момент в одном направлении, центробежные муфты для соединения и рассоединения валов при достижении определенной частоты вращения и предохранительные муфты, выключающие механизм при перегрузках.
По принципу работы предохранительные муфты делят на пружинные, фрикционные и с ломающимся элементом. По конструкции пружинно-кулачковые и фрикционные подобны сцепным управляемым муфтам.
Из муфт с ломающимся элементом широко распространена фланцевая муфта со срезным штифтом (см. рис. 6.2, з). При перегрузке штифт срезается и полумуфты рассоединяются. Такие муфты просты по конструкции, имеют малые размеры, основной недостаток: для замены перерезанного штифта необходимо останавливать машину и заменять штифт.