ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 516
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
непараллельны
За напряженное состояние винта в первом приближении принимают чистый изгиб, т.к. изгибные напряжения во много раз превышают напряжения растяжения. По заданному углу наклона упругой линии определяем изгибающий момент на винте
где l – деформируемая длина винта; Е – модуль упругости материала винта; I=πd2/64 – момент инерции сечения стержня винта.
Напряжения изгиба в винте (рис.55.1)
Напряжения изгиба в резьбовой части
- В чём различие между разъёмными и неразъёмными соединениями?
- В чём состоит принцип конструкции резьбовых соединений?
- Каковы области применения основных типов резьб?
- Каковы достоинства и недостатки резьбовых соединений?
- Для чего необходимо стопорение резьбовых соединений?
- Какие конструкции применяются для стопорения резьбовых соединений?
- Как распределяется нагрузка по виткам при затяжке резьбы?
- В чем различия к требованиям для крепежных и ходовых резьб?
- Каковы основные типы резьб?
- Каковы основные виды резьбовых соединений и их особенности?
- Каковы основные детали резьбовых соединений и их типы?
- Каковы основные способы стопорения резьбовых соединений?
- Каковы основные случаи расчета резьбовых соединений?
- Почему болты, поставленные без зазора, обеспечивают при тех же диаметрах большую несущую способность соединения, чем поставленные с зазором?
- Какой диаметр резьбы находят из прочностного расчёта?
- Какой диаметр резьбы служит для обозначения резьбы?
- Как происходит образование винтовой линии?
- Что такое профиль резьбы, шаг резьбы, угол профиля и угол подъема резьбы?
- Какие различают типы резьбы по назначению, по геометрической форме и какие из них стандартизованы? Основные параметры резьбы.
- Почему метрическая резьба с крупным шагом имеет преимущественное применение? Когда применяются резьбы с мелким шагом?
- Как повысить к.п.д. винтовой пары?
- Если рассчитан диаметр болта d1, как определяют остальные (какие?) размеры болта? В каком случае применяют проверочный и проектировочный расчеты?
- Опишите работу пружинной шайбы. Предохраняют ли эти шайбы детали от задиров, увеличивают ли опорную поверхность?
- В какой резьбе, в треугольной или трапецеидальной, меньше потери на трение?
- Перечислите резьбы для крепления деталей и для передачи движения.
- По сравнению с трапецеидальной резьбой упорная передает осевую силу (большую или меньшую). Почему?
- Что представляет собой винтовая линия при развертке прямого кругового цилиндра на плоскость?
- Что такое профиль резьбы, шаг резьбы, угол профиля и угол подъема резьбы?
- Классификация, типы и основные требования к соединениям?
- Основные типы резьб и области их применения?
- Основные виды крепежных деталей и способов стопорения?
- Как повысить КПД винтовой пары?
- По каким напряжениям рассчитывают резьбу? Какое напряжение является главным для крепежных и ходовых резьб?
- По какому условию определяют высоту стандартной гайки?
- Как рассчитывают болты, поставленные с зазором и без зазора в соединениях при сдвигающей нагрузке?
- К чему приводит эксцентричное нагружение болта?
- На каких принципах основаны применяемые способы стопорения резьбовых деталей от самоотвинчивания?
- Почему в винтовых механизмах для передачи движения применяют не треугольные, а трапецеидальный профиль резьбы? От чего зависит КПД винтовой пары?
- Почему нецелесообразна, большое увеличение глубины завинчивания (высоты гайки)?
Шпоночные и шлицевые соединения служат для закрепления на валу (или оси) вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, муфт и т. п.), а также для передачи вращающего момента от вала 1 к ступице детали 2 или, наоборот, от ступицы к валу (рис. 1и 2).
Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица колеса (шкива, звездочки и др.). Шпонка представляет собой стальной брус, устанавливаемый в пазы вала и ступицы.
Достоинства шпоночных соединений.
- простота конструкции, дешевизна и сравнительная легкость монтажа и демонтажа, вследствие чего их широко применяют во всех отраслях машиностроения.
Недостатки шпоночных соединений.
- шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали (из-за этого приходится увеличивать толщину ступицы и диаметр вала). Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения, вызываемой шпоночным пазом.
- шпоночные соединения нарушают центрирование колеса на валу (для этого приходится применять две противоположные шпонки);
По степени подвижности шпонки подразделяют на:
- подвижное - с направляющей шпонкой; со скользящей шпонкой;
- неподвижное;
По усилиям, действующим в соединении шпонки подразделяют на:
- напряжённые, такие, в которых напряжения создаются при сборке и существуют независимо от наличия рабочей нагрузки, все напряжённые соединения являются неподвижными;
- ненапряжённые, в которых напряжения возникают только при воздействии рабочей нагрузки;
По конструкции шпонки подразделяют на:
- призматическиевыполняют прямоугольного сечения с соотношением сторон h:b≈1:1 для валов малых диаметров и 1:2 для больших диаметров вала со скругленными исполнение 1 (рис. 3, а, в, ирис. 4) и плоскими торцами исполнение 2 (рис. 3, б, г ирис. 4); с одним плоским, а другим скругленным торцом исполнение 3 (рис. 4);эти шпонки не имеют уклона и их закладывают в паз, выполненный на валу (рис. 3,
в, г— шпонки имеют отверстия для их закрепления). Шпонки исполнения 1 рекомендуются для более точных соединений.
Призматические шпонки изготовляют следующих трех типов:
- обыкновенные (закладные)(ГОСТ 23360-78) и высокие (ГОСТ 10748-79); их используют для неподвижных соединений ступиц с валами;
- направляющие с креплением на валу (ГОСТ 8790-79), применяемые в том случае, когда ступицы должны иметь возможность перемещения вдоль валов;
- скользящие сборные(ГОСТ 12208-66), соединяющиеся со ступицей выступом (пальцем) цилиндрической формы и перемещающиеся вдоль вала вместе со ступицей.
- сегментные(рис. 3, д ирис. 5 и 6); представляют собой сегментную пластину, заложенную закругленной стороной в паз соответствующей формы, профрезерованный на валу (рис. 6). Сегментные шпонки (ГОСТ 24071-80) и пазы для них просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже (шпонки свободно вставляют в паз и вынимают), однако вал ослабляется глубоким пазом под шпонку. Широко применяют в серийном и массовом производстве.
Недостатком сегментных шпонок является более сильное в сравнении с призматическими ослабление сечения вала. Поэтому сегментные шпонки применяются, как правило, на малонагруженных изгибающими моментами участках валов. Такими участками чаще всего являются концевые участки валов.
Рис. 1. Соединение шпонкой: 1 — вал; 2 — ступица; 3 — шпонка
Рис. 2. Зубчатое (шлицевое) соединение: 1 — вал; 2 — ступица колеса
Рис. 3. Конструкции шпонок: а, в — шпонки со скругленными торцами: б, г — шпонки с плоскими торцами;
д — сегментная шпонка; е, ж, з — клиновые шпонки
Рис. 5. Соединение сегментной шпонкой: 1 - винт установочный; 2 – кольцо замковое пружинное
Рис. 7. Соединение клиновой шпонкой
- цилиндрические используют для закрепления деталей на конце вала.
- клиновые шпонки без головки (рис. 3, е, ж ирис. 7)и с головкой (рис. 3, з); Условия работы этих шпонок одинаковы. Клиновые шпонки имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100. Клиновую шпонку забивают в пазы вала и ступицы, в результате на рабочих широких гранях шпонки создаются силы трения, которые могут передавать не только вращающий момент, но и осевую силу. Эти шпонки не требуют стопорения ступицы от продольного перемещения вдоль вала. При забивании клиновой шпонки в соединении возникают распорные радиальные усилия, которые нарушают центрирование детали на валу, вызывая биение. Клиновые шпонки работают широкими гранями.
- тангенциальные шпонки (рис.8). Тангенциальная шпонка состоит из двух односкосных клиньев с уклоном 1:100 каждый. Работает узкими боковыми гранями. Клинья вводятся в пазы вала и ступицы ударом; образуют напряженное соединение. Распорная сила между валом и ступицей создается в касательном (тангенциальном) направлении. В современном производстве имеют ограниченное применение.
Достоинства тангенциальных шпонок:
- материал тангенциальной шпонки работает на сжатие;
- более благоприятная форма шпоночного паза в отношении концентрации напряжений.
Недостатком тангенциальной шпонки можно считать её конструктивную сложность.
За напряженное состояние винта в первом приближении принимают чистый изгиб, т.к. изгибные напряжения во много раз превышают напряжения растяжения. По заданному углу наклона упругой линии определяем изгибающий момент на винте
где l – деформируемая длина винта; Е – модуль упругости материала винта; I=πd2/64 – момент инерции сечения стержня винта.
Напряжения изгиба в винте (рис.55.1)
Напряжения изгиба в резьбовой части
Вопросы для самопроверки
- В чём различие между разъёмными и неразъёмными соединениями?
- В чём состоит принцип конструкции резьбовых соединений?
- Каковы области применения основных типов резьб?
- Каковы достоинства и недостатки резьбовых соединений?
- Для чего необходимо стопорение резьбовых соединений?
- Какие конструкции применяются для стопорения резьбовых соединений?
- Как распределяется нагрузка по виткам при затяжке резьбы?
- В чем различия к требованиям для крепежных и ходовых резьб?
- Каковы основные типы резьб?
- Каковы основные виды резьбовых соединений и их особенности?
- Каковы основные детали резьбовых соединений и их типы?
- Каковы основные способы стопорения резьбовых соединений?
- Каковы основные случаи расчета резьбовых соединений?
- Почему болты, поставленные без зазора, обеспечивают при тех же диаметрах большую несущую способность соединения, чем поставленные с зазором?
- Какой диаметр резьбы находят из прочностного расчёта?
- Какой диаметр резьбы служит для обозначения резьбы?
- Как происходит образование винтовой линии?
- Что такое профиль резьбы, шаг резьбы, угол профиля и угол подъема резьбы?
- Какие различают типы резьбы по назначению, по геометрической форме и какие из них стандартизованы? Основные параметры резьбы.
- Почему метрическая резьба с крупным шагом имеет преимущественное применение? Когда применяются резьбы с мелким шагом?
- Как повысить к.п.д. винтовой пары?
- Если рассчитан диаметр болта d1, как определяют остальные (какие?) размеры болта? В каком случае применяют проверочный и проектировочный расчеты?
- Опишите работу пружинной шайбы. Предохраняют ли эти шайбы детали от задиров, увеличивают ли опорную поверхность?
- В какой резьбе, в треугольной или трапецеидальной, меньше потери на трение?
- Перечислите резьбы для крепления деталей и для передачи движения.
- По сравнению с трапецеидальной резьбой упорная передает осевую силу (большую или меньшую). Почему?
- Что представляет собой винтовая линия при развертке прямого кругового цилиндра на плоскость?
- Что такое профиль резьбы, шаг резьбы, угол профиля и угол подъема резьбы?
- Классификация, типы и основные требования к соединениям?
- Основные типы резьб и области их применения?
- Основные виды крепежных деталей и способов стопорения?
- Как повысить КПД винтовой пары?
- По каким напряжениям рассчитывают резьбу? Какое напряжение является главным для крепежных и ходовых резьб?
- По какому условию определяют высоту стандартной гайки?
- Как рассчитывают болты, поставленные с зазором и без зазора в соединениях при сдвигающей нагрузке?
- К чему приводит эксцентричное нагружение болта?
- На каких принципах основаны применяемые способы стопорения резьбовых деталей от самоотвинчивания?
- Почему в винтовых механизмах для передачи движения применяют не треугольные, а трапецеидальный профиль резьбы? От чего зависит КПД винтовой пары?
- Почему нецелесообразна, большое увеличение глубины завинчивания (высоты гайки)?
Шпоночные соединения
Шпоночные и шлицевые соединения служат для закрепления на валу (или оси) вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, муфт и т. п.), а также для передачи вращающего момента от вала 1 к ступице детали 2 или, наоборот, от ступицы к валу (рис. 1и 2).
Шпоночное соединение образуют вал, шпонка и ступица колеса (шкива, звездочки и др.). Шпонка представляет собой стальной брус, устанавливаемый в пазы вала и ступицы.
Достоинства и недостатки шпоночных соединений
Достоинства шпоночных соединений.
- простота конструкции, дешевизна и сравнительная легкость монтажа и демонтажа, вследствие чего их широко применяют во всех отраслях машиностроения.
Недостатки шпоночных соединений.
- шпоночные пазы ослабляют вал и ступицу насаживаемой на вал детали (из-за этого приходится увеличивать толщину ступицы и диаметр вала). Ослабление вала обусловлено не только уменьшением его сечения, но главное, значительной концентрацией напряжений изгиба и кручения, вызываемой шпоночным пазом.
- шпоночные соединения нарушают центрирование колеса на валу (для этого приходится применять две противоположные шпонки);
Классификация шпоночных соединений
По степени подвижности шпонки подразделяют на:
- подвижное - с направляющей шпонкой; со скользящей шпонкой;
- неподвижное;
По усилиям, действующим в соединении шпонки подразделяют на:
- напряжённые, такие, в которых напряжения создаются при сборке и существуют независимо от наличия рабочей нагрузки, все напряжённые соединения являются неподвижными;
- ненапряжённые, в которых напряжения возникают только при воздействии рабочей нагрузки;
По конструкции шпонки подразделяют на:
- призматическиевыполняют прямоугольного сечения с соотношением сторон h:b≈1:1 для валов малых диаметров и 1:2 для больших диаметров вала со скругленными исполнение 1 (рис. 3, а, в, ирис. 4) и плоскими торцами исполнение 2 (рис. 3, б, г ирис. 4); с одним плоским, а другим скругленным торцом исполнение 3 (рис. 4);эти шпонки не имеют уклона и их закладывают в паз, выполненный на валу (рис. 3,
в, г— шпонки имеют отверстия для их закрепления). Шпонки исполнения 1 рекомендуются для более точных соединений.
Призматические шпонки изготовляют следующих трех типов:
- обыкновенные (закладные)(ГОСТ 23360-78) и высокие (ГОСТ 10748-79); их используют для неподвижных соединений ступиц с валами;
- направляющие с креплением на валу (ГОСТ 8790-79), применяемые в том случае, когда ступицы должны иметь возможность перемещения вдоль валов;
- скользящие сборные(ГОСТ 12208-66), соединяющиеся со ступицей выступом (пальцем) цилиндрической формы и перемещающиеся вдоль вала вместе со ступицей.
- сегментные(рис. 3, д ирис. 5 и 6); представляют собой сегментную пластину, заложенную закругленной стороной в паз соответствующей формы, профрезерованный на валу (рис. 6). Сегментные шпонки (ГОСТ 24071-80) и пазы для них просты в изготовлении, удобны при монтаже и демонтаже (шпонки свободно вставляют в паз и вынимают), однако вал ослабляется глубоким пазом под шпонку. Широко применяют в серийном и массовом производстве.
Недостатком сегментных шпонок является более сильное в сравнении с призматическими ослабление сечения вала. Поэтому сегментные шпонки применяются, как правило, на малонагруженных изгибающими моментами участках валов. Такими участками чаще всего являются концевые участки валов.
Рис. 1. Соединение шпонкой: 1 — вал; 2 — ступица; 3 — шпонка
Рис. 2. Зубчатое (шлицевое) соединение: 1 — вал; 2 — ступица колеса
Рис. 3. Конструкции шпонок: а, в — шпонки со скругленными торцами: б, г — шпонки с плоскими торцами;
д — сегментная шпонка; е, ж, з — клиновые шпонки
Рис. 5. Соединение сегментной шпонкой: 1 - винт установочный; 2 – кольцо замковое пружинное
Рис. 7. Соединение клиновой шпонкой
- цилиндрические используют для закрепления деталей на конце вала.
- клиновые шпонки без головки (рис. 3, е, ж ирис. 7)и с головкой (рис. 3, з); Условия работы этих шпонок одинаковы. Клиновые шпонки имеют форму односкосных самотормозящих клиньев с уклоном 1:100. Клиновую шпонку забивают в пазы вала и ступицы, в результате на рабочих широких гранях шпонки создаются силы трения, которые могут передавать не только вращающий момент, но и осевую силу. Эти шпонки не требуют стопорения ступицы от продольного перемещения вдоль вала. При забивании клиновой шпонки в соединении возникают распорные радиальные усилия, которые нарушают центрирование детали на валу, вызывая биение. Клиновые шпонки работают широкими гранями.
- тангенциальные шпонки (рис.8). Тангенциальная шпонка состоит из двух односкосных клиньев с уклоном 1:100 каждый. Работает узкими боковыми гранями. Клинья вводятся в пазы вала и ступицы ударом; образуют напряженное соединение. Распорная сила между валом и ступицей создается в касательном (тангенциальном) направлении. В современном производстве имеют ограниченное применение.
Достоинства тангенциальных шпонок:
- материал тангенциальной шпонки работает на сжатие;
- более благоприятная форма шпоночного паза в отношении концентрации напряжений.
Недостатком тангенциальной шпонки можно считать её конструктивную сложность.