Файл: Учебное пособие по дисциплине Механика Модуль Прикладная механика.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 730
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
7.2.Изгиб с растяжением (сжатием)………………….……………………………….92
7.3.Внецентренное сжатие или растяжение………………….………………………93
Вопросы для самопроверки……………………………………………………………99
8.Прочность при переменных и циклически изменяющихся напряжениях…………………………………………………………………………….100
8.1.Усталость и выносливость материалов…………………….……………………100
8.2.Основные характеристики цикла и предел усталости……………….…………102
8.3.Расчет коэффициентов запаса усталостной прочности………………….……...104
Библиографический список………………………………………………..………152
АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫМЕХАНИКА. МОДУЛЬ ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА
1.9. Общие принципы расчета конструкции
3. Осевое растяжение – сжатие.
4. Геометрические характеристики плоских сечений
5.1. Основные понятия. Крутящий момент
Условие прочности при кручении вала круглого и кольцевого сечения
7.1.Расчет балки, подверженной косому или пространственному изгибу
7.2. Изгиб с растяжением (сжатием)
8. Прочность при переменных и циклически изменяющихся напряжениях
На рис. 9.13 показаны цилиндрические колеса с внешним зацеплением, а на рис. 9.14 изображены цилиндрические колеса с внутренним зацеплением, где зубья одного из колес расположены по внутренней поверхности.
Рис. 9.13. Зубчатый механизм с внешним зацеплением
Рис. 9.14. Зубчатый механизм с внутренним зацеплением
Наряду с прямозубыми, широкое распространение получили зубчатые колеса с косыми и шевронными зубьями.
Зубчатая передача с реечным зацеплением имеет в составе зубчатую рейку 1 и зубчатое колесо 2 (рис. 9.15).
Рис.9.15. Зубчатый механизм с реечным зацеплением
Специальные многоступенчатые передачи имеют некоторые зубчатые колеса с подвижными осями (рис. 9.16). Здесь на подвижной оси О2 находится колесо 2, которое при вращении водила Н вокруг центральной оси О1 обегает неподвижное (опорное) колесо 3 и вращается вокруг собственной оси.
Рис. 9.16. Планетарный зубчатый механизм
Колеса 1 и 3 называются центральными колесами (солнечным и корончатым), колесо 2 сателлит или планетарное колесо. Рассматриваемая зубчатая передача называется планетарной и имеет одну степень подвижности, т.к. имеется неподвижное колесо 3. Достаточно задать закон движенияодному звену, чтобы все остальные звенья двигались определенно и целесообразно.
Иными словами работу передачи следует описать так: центральное колесо 1 сообщает движение сателлиту 2, который обкатывается по колесу 3 и увлекает за собой по часовой стрелке водило.
Планетарные передачи компактны и используются для значительного уменьшения числа оборотов на выходе, при этом передаточные отношения могут быть более тысячи,
Планетарные передачи, в которых все колеса подвижны, обладают двумя степенями подвижности и называются дифференциальными передачами (рис. 9.17). Такая передача должна иметь заданными законы движения двух звеньев.
Рис. 9.17. Дифференциальный механизм
К зубчатым передачам относятся и устройства прерывистого движения: храповые механизмы, мальтийские механизмы и другие.
Храповые механизмы
Храповые механизмыотносятся к механизмам прерывистого действия, которые обеспечивают движения ведомого звена в одном направлении с периодическими остановками. Конструктивно храповые механизмы делятся на нереверсивные с внутренним зацеплением и с храповым колесом, а также реверсивные в виде зубчатой рейки.
Нереверсивный храповый механизм с внутренним зацеплением (рис. 9.18).Ведущим звеном может быть как храповое колесо внутреннего зацепления 1, соединенное с зубчатым колесом внешнего зацепления, так и втулка 4 с закрепленной на ней собачкой 3, подпружиненной к зубьям храпового колеса 1 пружиной 2.
Рис. 9.18. Нереверсивный храповый механизм с внутренним зацеплением:
1 — храповое колесо; 2 — пружина; 3 — собачка; 4 — втулка
В нереверсивных механизмах (рис. 9.19) храповое колесо выполняют в виде рейки 1 в направляющих, и тогда собачка 2 сообщает рейке с храповым зубом прерывистое прямолинейное движение. В этом случае предусматривает устройство, которое возвращает рейку в начальное положение.
Рис. 9.19. Нереверсивный храповый механизм:
1 - рейка; 2 - собачка
Рис. 9.20. Реверсивный храповый механизм:
1- храповик; 2 - ведущий рычаг; 3 - собачка
Реверсивные храповые механизмы (рис. 9.20) имеют: храповое колесо 1 с зубьями эвольвентного профиля, а на ведущем рычаге 2 шарнирно устанав
ливают собачку 3, которую при необходимости реверса перебрасывают вокруг оси Ох.
Механизмы с гибкими звеньями
Ременные передачи
Механизмы с гибкими звеньями применяются при значительных межосевых расстояниях.
Рис. 9.21. Открытая ременная передача
На рис.9.21 показан простейший пример открытой ременной передачи, у которой вращение шкивов 1 и 2происходит в одном и том же направлении.
Передача ремнем осуществляется за счет трения возникающего между шкивом и ремнем. Ременьможет быть плоский, клиновойили зубчатый.
Все механические передачи характеризуются передаточным числом или отношением. Рассмотрим работу двух элементов передачи, один из которых будет ведущим, а второй — ведомым.
Введем следующие обозначения: ω1 и п1 — угловая скорость и частота вращения ведущего вала, выраженные соответственно рад/с и об/мин; ω1 и п2 — угловая скорость и частота вращения ведомого вала; D1и D2 - диаметры вращающихся деталей (шкивов, катков и т. п.); v1 и v2 — окружные скорости, м/с.
Отношение диаметров ведомого элемента передачи к ведущему называют передаточным числом
Если известны параметры передачи — диаметры D1и D2или числа зубьев z1и z2, передаточное число и определяем следующим образом.
Для зубчатых передач передаточное число и — отношение числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущего колеса, т.е. и = z2/z1, где z2и z1 — числа зубьев соответственно ведомого и ведущего колеса.
Итак, передаточное число
(обратите внимание на индексы у букв ω, п, D и z); u=D2/D1 относится к фрикционной передаче без учета скольжения.
Отношение угловых скоростей ведущего ω1 и ведомого ω
2 звеньев называют также передаточным отношением и обозначают і.
В передаче, понижающей частоту вращения n (угловую скорость ω), u>1; при и<1 частота вращения (угловая скорость) повышается. Понижение частоты вращения называют редуцированием, а закрытые передачи, понижающие частоты вращения,– редукторами. Устройства, повышающие частоты вращения, называют ускорителями или мультипликаторами. Передачи выполняют с постоянным, переменным или регулируемым передаточным отношением. Изменение передаточного отношения может быть ступенчатым(коробка передач) и бесступенчатым(вариаторы).
В приводах с большим передаточным числом (до и= 1000 и выше), составленных из нескольких последовательно соединенных передач (многоступенчатые передачи), передаточное число равно произведению передаточных чисел каждой ступени передачи, т. е.
Передача мощности от ведущего вала к ведомому всегда сопровождается потерей части передаваемой мощности вследствие наличия вредных сопротивлений (трения в движущихся частях, сопротивления воздуха и др.).
Если Р1 — мощность на ведущем валу, Р2— на ведомом валу, то Р1> Р2.
Отношение значений мощности на ведомом валу к мощности на ведущем валу называют механическим коэффициентом полезного действия (КПД) и обозначают буквой η:
Общий КПД многоступенчатой последовательно соединенной передачи определяют по формуле
где — КПД, учитывающие потери в отдельных кинематических парах передачи.
КПД характеризует качество передачи. Потеря мощности – показатель непроизводительных затрат энергии – косвенно характеризует износ деталей передачи, так как потерянная в передаче мощность превращается в теплоту и частично идет на разрушение рабочих поверхностей.
С уменьшением полезной нагрузки КПД значительно снижается, так как возрастает относительное влияние постоянных потерь (близких к потерям холостого хода), не зависящих от нагрузки;