Основные принципы проектирования Расчеты деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость Выполнение компоновочных чертежей редуктора Резьбовые соединения Расчет передач на сопротивление усталости

Детали машин Основные принципы проектирования

В предыдущих лекциях рассмотрены конструкция и параметры зубчатых передач с зацеплениями некоторых типов. В этих передачах в качестве подвижных звеньев фигурируют зубчатые колеса, сидящие на вращающихся валах. Кроме подобных зубчатых передач в технике получили широкое распространение передачи, имеющие зубчато-винтовое зацепление – червячные передачи (механизмы натяжения гусениц БМП и танков, привод лебёдки БТР-80, главные передачи некоторых тяжелых грузовых автомобилей).

Способы установки узлов, уменьшающие дополнительные нагружения при монтаже и в эксплуатации

Установка машин и механизмов может быть связана с возникновением начальных напряжений в деталях конструкций, что отрицательно сказывается как на общей прочности деталей, так и на надежности подвижных сочленений.

Например: установка механизмов и машин на четыре точки (лапы) при недостаточной жесткости корпуса. Малейшее несоответствие взаимного расположения опорных поверхностей и поверхностей лап по высоте или по плоскости затяжки крепления болтов вызывает деформацию корпуса. Необходимо установить на 3 точки, например трех точечная подвеска двигателя в автомобилях.

Защита рабочих поверхностей пар трения от загрязнения

Многие машины и механизмы работают в запыленной или загрязненной среде. На открытые поверхности трения машины возможно попадание окалины, ржавчины, металлической или иной стружки и др.

Необходима защита поверхностей трения от загрязнений.

Например: направляющие металлорежущих станков при надлежащей защите сохраняют следы шабрения или шлифования по истечении 8-10 непрерывной работы.

Защита от загрязнения подразделяется на:

защиту крытых узлов трения;

герметизацию закрытых корпусов в местах выхода валов или других неподвижных деталей;

очистку смазывающего масла;

удаление загрязнений из топлива, смазочного материала, воздуха, газов и жидкостей.

Методы повышения износостойкости деталей и узлов трения машин в эксплуатации

Конструктивное совершенство и высокое качество изготовления и установки машин не гарантируют длительной и безаварийной ее работы. Дополнительным условием является грамотная техническая эксплуатация и целесообразная система ремонтов.

Задачами технической эксплуатации машины является обеспечение ее исправного технического состояния и безаварийной работы при надлежащей экономичности.

Уровень технической эксплуатации машин определяется:

установкой их в надлежащем месте;

рациональным использованием в соответствии с назначением;

квалификацией обслуживающего персонала;

постановкой ухода и технического надзора за машинами;

организацией смазочного хозяйства.

Важной предпосылкой правильного использования и грамотной эксплуатации машины является наличие:

ее технического описания;

правил технической документации;

основных правил техники безопасности при обслуживании машины;

альбома чертежей и карт смазывания.

Цель технического ухода и ремонта- поддержание работоспособности машины.

Изменение свойств смазочного материала при эксплуатации

Смазочный материал при работе стареет, т.е. первоначальные свойства изменяются в результате физических и химических процессов, которым он подвергается.

Физико-химические изменения масел связаны с их окисление, под которым понимают совокупность химических превращений в масле в присутствии кислорода. В результате окисления масла изменяется их химический состав:

а) увеличивается содержание в нем исходных смолистых веществ и образуются новые;

б) повышается плотность и температурная величина;

в) масло приобретает более темный цвет;

г) увеличивается вязкость.

Отложения на деталях и в смазочной системе

Отложения образуются в результате старения масла. Отложения могут быть трех видов: нагар, лак и осадки.

Нагар имеет обычно черный цвет, хотя может быть и белого, оранжевого, коричневого и др. цветов.

Лак- это полимерные образования.

Шлак- это тестообразное или полутвердое вещество от светло коричневого до черного цвета, состоящее из жидкости и нерастворяемых в ней веществ, загущающих ее в эмульсию или суспензию. Шлак может встречаться в виде отдельных сгустков, плавающих в масле. Шлак забивает фильтры и т.п.

Пенообразование

Пена представляет собой соединения микроскопических пузырьков газа или пара, отделенных друг от друга пленкой жидкости толщиной около 10-5см. Пена образуется при взаимодействие масла.

Отрицательные явления пенообразования:

уменьшается подача масленых насосов;

появляется пульсация давления в системе;

ухудшается смазка вследствие разрыва масленой пленки;

пузырьками воздуха масло уноситься через зазоры, стыки;

искажаются показания уровня масла в картере;

ускоряется окисление масла.

Обкатка машин

Назначение обкатки- приработка в едином комплексе всех пар трения, входящих в состав машины.

Во время обкатки должны быть реализованы два процесса:

1- износ поверхностей на вершинах вон и шероховатости поверхности и на участках, где исходные технологический неточности, дефекты монтажа препятствуют распространению пятна контакта.

2- ликвидация исходной шероховатости поверхности и формирование новой, с определенными параметрами и направленностью, характерными для каждой поверхности трения при работе машины.

Критерий оценки окончательной приработки:

а) переход на прямолинейный участок кривой изнашивания;

б) достижения минимума мощности, потребляемой на холостой ход машины;

в) стабилизация момента трения и температуры;

г) достижение определенной степени прилегания контактирующих поверхностей.

Длительность обкатки определяется:

а) начальной величиной шероховатости;

б) точностью обработки деталей и их сборки;

в) материалом деталей;

г) режима обкатки. 

Частным случаем циклоидального зацепления является цевочное зацепление. В цевочном зацеплении радиус производящей окружности одного из колес выбирается равным радиусу начальной (полоидной) окружности (рис. 4.4). В этом случае гипоциклоидальный профиль зубьев ответного колеса обращается в точку, что позволяет зубья первого колеса выполнить в форме цилиндрических пальцев, называемых цевками, укрепленных между двумя дисками; второе колесо при этом выполняется как зубчатое.
Критерии работоспособности и расчета