Детали машин 4

Расчеты на прочность. Виды циклов.

Контактное напряжение d_H = F/A = сила / площадь. Напряжение сжатия/растяжения определяется как d_СМ =F/A = £ [d], A = F/[d].

Напряжение среза t_СР = F/A = срезающая сила / площадь среза.

Напряжение изгиба d_F =M/W = изгибающий момент / полярный момент сопротивления сечения изгибу W=0,1×d³ .

t_КР =T_КР /W_P , где W_P = 0,2d₃ – полярный момент сопротивления сечения изгибу.

По характеру действия напряжения могут быть:

– Переменное напряжения, представляющее собой знакопеременный асимметричный цикл

d_m = (d_max +d_min ) /2– среднее значения напряжения цикла , d_A = (d_max –d_min ) /2 – амплитуда напряжения. Коэффициент асимметрии цикла R_d = d_min / d_max .

– Частные случаи

статический (R_d = 1)

отнулевой (R_d = 0)

симметричный (R_d =­ –1)

Физико-механические свойства материалов

d_T – предел текучести для пластичных материалов

d_В – предел прочности для хрупких материалов

d_-1 – предел выносливости

E – модуль упругости

HB – твердость по Бринелю

HRC – твердость по Роквеллу

С – удельная теплоемкость

d – относительное удлинение

d_LIM делится на две части:

dT – для пластичных материалов dLIM = dT × KD KD – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения

dВ – для хрупких материалов dLIM = dВ ×KD / KS KS – коэффициент влияния концентратов напряжения.

Запас прочности n = d_LIM /dD³ [n]

n = d_-1 / (K_{d d} ×d_A +y_d ), где K_{d d} – коэффициент смещения пределов выносливости, y_d – коэффициент чувствительности материала.

K_d – масштабный фактор, K_F – шероховатость, K_V – фактор упрочняющей поверхности.

Расчет на долговечность.

Расчет ведется по кривой усталости, построенной в координатах d(N), где N – число циклов работы деталей.

d_-1 – длительный предел выносливости.

N_i – циклическая долговечность

m зависит от материала, от вида нагружения и устанавливается экспериментально.

Уравнение кривой усталости: d_i ^m ×N_i = C(const). Используется при расчете зубчатых, червячных и подшипниковых передач.

Вероятностный расчет на прочность

Расчет по эквивалентному числу циклов.

Эквивалентное число циклов равно N_E =m_P ×N_S , где m_P – коэффициент режима работы, равный m_P = 1/a×S[(N_i / N_S ) × (d_i /d_max )^m ]. N_S = 60×n_З × (Sn_i ×t_i )×gn, где n_З – число циклов нагружения за 1 оборот (в зуб. передачах). Sn_i ×t_i – число циклов нагружения в течение суток, g – число рабочих дней в году, n – срок службы детали в годах. m_P = S×t_i /t_{d n} ×(T_i /T_max )^p , N_S =60 ×n_З ×n×t_S , tS – ресурс работы, n – частота вращения вала.

Последовательность проектирования

1. выбор принципиальной схемы механизма

2. выбор материала

3. расчет основных размеров деталей механизма по тем критериям работоспособности, которые являются в данном случае наиболее важными

4. проведение проверочных расчетов по всем основным критериям работоспосбности

Виды механических передач.

По принципу передачи вращения	С постоянным контактом	С гибкой связью
Трением	Фрикцион.	Ремен.
Зацеплен.	Зубчатые, червяные, винтовые и др.	Цепные, ременно-зубчатые

Передачи могут быть понижающие – редукторы и повышающие – мультипликаторы. Передаточное число определяется отношением w₁ /w₂ = n₁ /n₂ , 1 – ведущее, 2 – ведомое. По числу степеней передачи делятся на:

– бесступенчатые (вариаторы)

– одноступенчатые

– многоступенчатые (с помощью зуб. колес, либо ременными передачами со ступенчатыми шкивами).

В зависимости от расположения валов различают передачи:

1) с параллельными валами:

– зубчатые передачи

– фрикционные передачи

– ременные передачи

– цепные передачи

2) с пересекающимися валами

– коническая передача

3) с перекрещивающимися валами

– червячные передачи

– винтовые передачи

Виды механич

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать