Шпаргалка по "Транспорту"

152 Расчет стержня заклепки.

Условие прочностности  заклепки на срез : где А — суммарная площадь поперечного сечения; n – число поверхностей среза.

Диаметр:

Условие прочности  на смятие стержня заклепки :

где - допускаемое напряжение смятия для материала заклепки, s-толщина листа, z – число заклепок.

Из этого условия  найдем диаметр заклепки:  

153 Расчет соединяемых деталей

Условие прочности деталей, ослабленных отверстиями  на разрыв: где A_нетто - площадь детали в опасном сечении с учетом

ослабления ее отверстиями; s и b - толщина           и

ширина    листа; d - диаметр отверстия под заклепку.

 Отсюда требуемая  площадь сечения детали:

Смятие стенок отверстия 

Условие прочности на срез для материала деталей (листов):  
где (t — 0,5d) -длина опасного сечения. [t_сд] - допускаемое напряж . среза детали.

Если заклепка изготовлена  из менее прочного материала, чем соединяемые детали, то возможно смятие заклепки.

154 Назначение и классификация муфт.

  Муфты - устройства  для соединения валов совместно работающих узлов  машин, частей составных валов а также для соединения валов с расположенными на них деталями (зубчатыми колесами, звездочками и др.).  В машиностроении используются стандартные муфты: Постоянные(нерасцепляемые) муфты :а)глухие муфты б) фланцевые муфты

СЦЕПНЫЕ МУФТЫ: 1.Управляемые: а)  зубчатые электромагнитные; б)фрикционные; в)кулачковые

2. Самоуправляемые: а)предохранительные;  б)свободного хода

Компенсирующие и упругие  постоянные муфты

1.Компенсирующие и  подвижные муфты: а)крестовые; в)зубчатые; с)цепные; d)шарнирные

2. Упругие муфты: а)втулочно-пальцевые;  в)с резиновой  торообразной оболочкой; с)со звездочкой; d)с металлическими упругими элементами  

Пусковые (центробежные) муфты

155 Основная нагрузка и нагрузочная способность. Основной нагрузкой для муфт является вращающий момент. Нагрузочную способность оценивают значением допустимого (предельного) вращающего момента Т_П . Значения Т_П , размеры, массу и другие данные указывают в паспорте муфт.

В упрощенных расчетах принимают T=Tп/K,

 где К - коэффициент режима работы,

K=К_б*К_д   Кб - коэффициент безопасности Кд - коэффициент нагрузки K_д=1,0...1,5 (для спокойной -- ударной и реверсивной нагрузки).

156 Компенсирующая, амортизирующая и демпфирующая способности муфт.

Задача муфт - компенсировать  отклонения от соосного положения соединяемых валов, вызванными  погрешностями монтажа и деформациями валов..

Виды смещения осей от соосного положения

Постоянные  глухие муфты выполняют лишь соединительные функции, образуя жесткое соединение валов.Их применяют  для соединения строго соосных валов агрегатов.

Втулочные муфты. Представляют собой втулку надеваемую с зазором на концы валов.    Их применяют для соединения валов до d =70 мм. 

Наружный диаметр муфты : D = ( 1,5 – 1,6 )*d ,  
где d – диаметр вала. Длина муфты обычно:  
L = ( 2,5 - 4,0 ) d (определяется длиной шпонок или шлицев). На все муфты имеются стандарты.

Фланцевые муфты. Фланцевая муфта состоит из двух одинаковых полумуфт, выполненных в виде ступицы с фланцем. Фланцы соединяют болтами.

 

157 КОМПЕНСИРУЮЩИЕ И УПРУГИЕ ПОСТОЯННЫЕ МУФТЫ

Компенсирующие  муфты. Крестовая муфта, допускает соединение валов с большими взаимными   смещениями   осей  ( <0,05d;  Состоит   из   двух полумуфт 1 и 3 с направляющими пазами и промежуточного диска 2 с крестообразно расположенными выступами.

Зубчатые муфты  применяют в высоконагруженных конструкциях для валов с d от 40 до 200 мм. Допускают угловое смещение до 1,5° при радиальном смещении=0,008L где L - расстояние между зубчатыми соединениями муфты. Соединение втулок с валом осуществляется шпонкой или шлицами.

При вращении валов, установленных  с перекосом, происходит циклическое  смещение (продольное и радиальное) зубьев втулок относительно обойм. Это смещение вызывает износ зубьев. Для повышения износостойкости внутрь муфты заливают масло.

Подбор муфт производится по расчетному вращающему моменту.

Цепные муфты применяют для соединения валов с d

от 20 до 140 мм при передаче вращающего момента от 63 до 8000 Н-м  с частотой вращения до n = 500...1600 мин~'

Компенсируют радиальное смещение валов до 1,2 мм а угловое  до 1°. Для предохранения закрываются  кожухом с уплотняющими элементами. Вращающий момент передается с помощью звездочек и цепи.

Полумуфты соединяются  с валами с помощью шлицев и шпонок.

Шарнирные   муфты  соединяют валы, имеющие  углы перекоса до 45°. Применяются для валов с d от 8 до 40 мм,  передаваемый момент от 112,2 до 1120 Н м.

Упругие муфты способны  компенсировать радиальные и угловые смещения,  демпфировать колебания, амортизировать толчки и удары.

Вращающий момент передается резиновыми гофрированными втулками 1, наде-

тыми на пальцы 2. Допускают радиальное смещение осей валов до 0,2...0,4 мм, продольное - до 10...15 мм, угловое - на 1°.

Их работоспособность  определяется стойкостью втулок. Среднее  контактное давление пальца на втулку находят по формуле 

где z - число пальцев, z = 6; Dm-диаметр окружности расположения пальцев; dn - диаметр пальцев; ℓ- длина упругого элемента; [р]— допускаемое давление для резиновых втулок, обычно [р]=2 МПа.

Упругая муфта  с торообразной оболочкой.

Состоит из резинового упругого элемента (оболочки) 1 и полумуфт  2, к которым винтами притягиваются прижимные . полукольца 5.

   Вращающий момент  с полумуфты передается на  оболочку. Муфта соединяет валы  с d =14...240 мм и передает вращающий момент  в диапазоне 20...40 000 Н-м. Компенсирует продольные смещения до 11 мм, радиальные до 5,0 мм и угловые до 1,5°.

Потеря работоспособности  муфты  вызывается разрушением упругого элемента у зажима. Напряжения среза в сечении у зажима

где  D1—диаметр  оболочки   в

 расчетном сечении; 

δ— толщина оболочки;

[t]—допускаемое   напряжение при срезе,

Упругая муфта  со звездочкой соединяет валы с d до12...45 мм и вращающем моменте T = 2,5...400 Н-м.

 Допускает смещение  осей валов до 0,4 мм, угол перекоса 1,5°.

Муфты просты по конструкции, но допускают сравнительно небольшой вращающий момент и требуют смещения валов или полумуфт при монтаже.

 Состоит из двух  полумуфт, которые снабжены торцовыми  кулачками.

 Между ними  помещается  резиновая звездочка с четырьмя  или шестью лепестками.

 

 

158 СЦЕПНЫЕ МУФТЫ

Управляемые муфты соединяют и разъединяют валы, а также установленные на них детали  с помощью специальных механизмов управления.  Используют в коробках скоростей и других механизмах для изменения режима работы при работающем двигателе, облегчают запуск машины .

Передача вращающего момента осуществляется зубчатыми , кулачковыми или фрикционные муфтами.

Сцепные самоуправляемые муфты периодически соединяют и разъединяют валы.

Управляемые фрикционные сцепные муфты

 передают вращающий  момент за счет сил трения.  При включении муфты вращающий момент нарастает с увеличением усилия нажатия. Это позволяет соединять валы под нагрузкой. Пробуксовывание муфты при включения обеспечивает плавный разгон  ведомого вала.

Часто фрикционные муфты  сцепления  применяют в качестве тормозов

Управляемая зубчатая электромагнитная муфта

Соединение  ее частей и включение зубчатого колеса происходят с помощью электромагнита.

Сцепные самоуправляемые муфты

Пружинно-шариковая  муфта. При достижении вращающим моментом предельной величины под действием осевых усилий, обусловленных формой впадин  полумуфты 1, шарики смещаются в осевом направлении  (преодолевая сопротивление пружины) и размыкают муфту с последующим прощелкиванием.

Обгонные  муфты (муфты свободного хода) предназначены для передачи вращающего момента только в одном направлении. По принципу действия различают муфты фрикционные и храповые

Наибольшее распространение  получили фрикционные обгонные муфты,передающие вращающий момент за счет заклинивания между полумуфтами промежуточных тел ( роликов). Такие муфты бесшумны, компактны, могут работать при высокой частоте вращения. Муфта свободного хода

 позволяет ведомому  звену вращаться (по инерции)  при остановленном ведущем звене.  Этот эффект используется в  передачах велосипедов, мотоциклов, станков, автомобилей и т. д.

Предохранительные муфты с разрушающимся элементом.

Ограничивают частоты  вращения, предохраняют детали и машины от случайных перегрузок .Срабатывают, когда вращающий момент превышает некоторую установленную величину.

             Tp = 1,25 Tmax,

 где Tmax – максимальный момент, возникающий при работе

Пусковые (центробежные) муфты используют для плавного пуска приводов грузоподъемных машин, конвейеров и т. п. Основой таких муфт являются различные автоматические самоуправляемые центробежные муфты .

Центробежные муфты  устанавливают на вал электродвигателя

Они позволяют электродвигателю легко разогнаться и по достижении им определенной скорости начать плавный  разгон рабочего органа.

Одновременно пусковые муфты выполняют и предохранительные функции.

Передаваемый муфтой вращающий момент равен моменту  сил трения

Т= Fr f Rтр z = m ω2  f R_тр  z ,

Где   m–масса колодки, Н с2 / м;  ω– угловая скорость вращения муфты , с^-1

f - коэффициент трения; R_тр – радиус трения, м; z – число колодок.

 

159 Общие сведения о деталях корпусов. Детали корпусов. Являются наиболее металлоемкими и трудоемкими. Их рациональное проектирование дает значительные эффекты (экономические, эксплуатационные и др.).

Конструкции и материалы.

Корпус редуктора (вместе с крышкой) имеет сложную форму и подвержен действию пространственных нагрузок. Расчет деталей корпуса на прочность и жесткость возможен лишь методами теории упругости.Конструкции деталей корпусов сложны и разнообразны. На практике их конструируют по прототипам. Невысокая нагруженность корпуса редуктора позволяет изготавливать его тонкостенным, а жесткость обеспечивать с помощью ребер и соответствующих утолщений. Для облегчения изготовления корпуса выполняют с разъемом по плоскости, проходящей через оси валов. Экономически целесообразный способ изготовления - литье , а материал - серый чугун. Корпуса могут отливаться  из сталей, алюминиевых и магниевых сплавов. Стыковые поверхности корпуса и отверстия под подшипники обрабатывают на станках.

Для защиты от коррозии и  в декоративных целях детали корпусов покрывают красками и др. покрытиями.

160 Конструкция и материалы.

Конструкции и материалы.

Корпус редуктора (вместе с крышкой) имеет сложную форму и подвержен действию пространственных нагрузок. Расчет деталей корпуса на прочность и жесткость возможен лишь методами теории упругости.Конструкции деталей корпусов сложны и разнообразны. На практике их конструируют по прототипам. Невысокая нагруженность корпуса редуктора позволяет изготавливать его тонкостенным, а жесткость обеспечивать с помощью ребер и соответствующих утолщений. Для облегчения изготовления корпуса выполняют с разъемом по плоскости, проходящей через оси валов. Экономически целесообразный способ изготовления - литье , а материал - серый чугун. Корпуса могут отливаться  из сталей, алюминиевых и магниевых сплавов. Стыковые поверхности корпуса и отверстия под подшипники обрабатывают на станках.

Для защиты от коррозии и  в декоративных целях детали корпусов покрывают красками и др. покрытиями.

161 Уплотнения подвижных соединений. УПЛОТНЕНИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ Обеспечивают нормальную работу машин, приборов и аппаратов, предотвращая утечки рабочей среды (масла, газов) и защищая их от окружающей среды. Уплотнения и уплотняющие устройства, можно подразделить на:

уплотнения для неподвижных соединений (деталей) и уплотнения и устройства для уплотнения подвижных деталей.

Оценку эффективности  уплотнения (герметичности) производят визуально, течеискателями и т. д.

Уплотнение  подвижных деталей.

Необходимо для уплотнения выступающих из корпусов вращающихся хвостовиков валов.

 В узлах, где  рабочая жидкость и смазка  не находятся под давлением,  а окружная скорость вала не  превышает 5...7 м/с, применяют контактные (контактирующие) уплотнения в виде манжет .

Получили распространение уплотнения по торцовым поверхностям (в). Для уплотнения выходных хвостовиков валов (окружная скорость до 6 м/с) применяют упругие стальные шайбы (г)

162 Уплотнения неподвижных соединений.

УПЛОТНЕНИЯ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ Обеспечивают нормальную работу машин, приборов и аппаратов, предотвращая утечки рабочей среды (масла, газов) и защищая их от окружающей среды. Уплотнения и уплотняющие устройства, можно подразделить на:

уплотнения  для неподвижных соединений (деталей) и уплотнения и устройства для уплотнения подвижных деталей.

Оценку эффективности  уплотнения (герметичности) производят визуально, течеискателями и т. д.

Уплотнения  неподвижных соединений.

К числу соединений, подлежащих уплотнению, относятся болтовые соединения корпусов различных аппаратов высокого и низкого давления, крышек редукторов, двигателей и многих других машин.

Их уплотнение достигается  за счет сжатия прокладок, колец и других уплотняющих элементов, при затяжке болтов.

Прокладки и кольца имеют  различное поперечное сечение и форму в плане, соответствующую форме стыка. Их изготовляют из листовых материалов (картона, паронита, асбеста, резины, алюминия, меди, стали и др.).

В некоторых случаях (при  монтаже подшипников и т. д.) прокладки  используют одновременно и в качестве регулировочных.

Для повышения герметичности  иногда прокладку (стык) перед постановкой  промазывают краской, пастой или  герметизирующей мастикой

Уплотнения фланцев: плоской прокладкой (а); линзовой прокладкой (б); врезающимся кольцом (в)

 

163 Классификация и характеристика пружин

Пружины и упругие  элементы используют в конструкциях в качестве виброизолирующих, амортизирующих, аккумулирующих, натяжных, динамометрических и других устройств.