Основы расчетов и конструирования деталей и узлов машин

Критерии работоспособности и требования, предъявляемые к узлам и деталям машин. Виды нагрузок и напряжений. Расчеты на прочность. Факторы, влияющие на прочность и сопротивление усталости. Пути повышения сопротивления усталости. Расчет по допускаемым напряжениям и по запасам прочности. Расчет на долговечность по сопротивлению усталости при постоянном и переменном режимах нагружения. Различные виды эквивалентных режимов. Трение и изнашивание в машинах. Виды пар трения. Расчет на износостойкость.

 

Передачи

Классификация передач. Сравнение передач зацеплением и трением. Общие кинематические и силовые зависимости для передач. Фрикционные передачии вариаторы.

2.2.1. Зубчатые передачи. Достоинства и недостатки. Классификация. Материалы и термообработка зубчатых колес. Виды разрушений и виды расчетов закрытых и открытых зубчатых передач. Силы в зацеплении. Расчет цилиндрических зубчатых передач по контактным напряжениям и на излом зуба. Конические зубчатые передачи. Основные сведения об изготовлении и геометрии. Особенности расчета конических зубчатых передач по контактным напряжениям и на излом зуба.

2.2.2. Червячные передачи. Общая характеристика. Достоинства и недостатки. Классификация. Критерии работоспособности и виды расчетов червячных передач. Материалы червячной пары. Силы в зацеплении. КПД червячной передачи. Расчет по контактным напряжениям и на излом зуба. Расчет тела червяка на прочность и жесткость. Тепловой расчет червячного редуктора.

2.2.3. Цепные передачи. Общие сведения. Достоинства и недостатки. Виды цепей. Звездочки цепных передач. Геометрия цепной передачи. Кинематика и динамика цепной передачи. Критерии работоспособности цепных передач и их расчет. Смазка цепных передач

2.2.4.Ременные передачи. Достоинства и недостатки. Виды ремней. Способы натяжения ремней. Геометрия ременной передачи. Силы и напряжения в ремне. Критерии работоспособности. Плоскоременные передачи. Расчет по тяговой способности. Клиноременные передачи и их расчет. Шкивы ременных передач.

Оси и валы

Общие сведения. Критерии работоспособности и виды расчетов. Материалы валов и осей. Приближенный расчет вала. Конструирование валов и осей. Расчет вала на прочность и сопротивление усталости.

 

Подшипники

2.4.1. Подшипники качения. Достоинства и недостатки. Классификация подшипников, типы, серии. Точность подшипников. Обозначение. Критерии работоспособности и виды расчетов. Материалы. Подбор стандартных подшипников по динамической и статической грузоподъемности.

2.4.2. Подшипники скольжения. Общие сведения и классификация. Достоинства и недостатки. Материалы. Критерии работоспособности и расчета. Расчет подшипников смешанного трения. Тепловой расчет.

 

Соединения

Классификация и области применения. Достоинства и недостатки. Сварные соединения. Резьбовые соединения. Шпоночные, шлицевые и профильные соединения. Соединения деталей с натягом.

 

Муфты

Основные понятия и классификация механических муфт. Глухие муфты. Подвижные муфты. Муфты сцепные управляемые и самоуправляемые. Фрикционные муфты. Комбинированные муфты.

Тормоза

Назначение тормозов. Их классификация. Фрикционные материалы, применяемые в тормозах. Колодочные тормоза. Определение размеров тормозного барабана и колодок. Ленточные тормоза. Проверка на нагрев и износ. Подбор электромагнитов и гидротолкателей.

2.8. Подъемно-транспортные устройства

Назначение и роль подъемно-транспортных устройств (ПТУ) в механизации и автоматизации машиностроительного производства. Классификация ПТУ.

 

Транспортирующие машины

Основные виды транспортирующих машин и их элементы. Производительность конвейеров: объемная, весовая, штучная, эксплуатационная и расчетная.

 

2.8.1.1. Цепные конвейеры

Виды цепных конвейеров. Определение сопротивления движению на различных участках трассы конвейера. Тяговый расчет и подбор электродвигателя. Динамические нагрузки в цепном конвейере. Подбор цепи.

 

2.8.1.2. Ленточные конвейеры

Общее устройство. Конвейерные ленты. Особенности определения сопротивления движению ленты. Тяговый расчет и подбор электродвигателя.

Грузоподъемные машины

Классификация грузоподъемных машин. Основные механизмы и их элементы. Техника безопасности при эксплуатации грузоподъемных машин, нормы и правила Госгортехнадзора. Режимы работы.

 

Механизмы подъема грузов

Общее устройство механизма подъема и его элементы: канаты, цепи, подвижные и неподвижные блоки, грузозахватные приспособления, полиспасты и подвески. Определение максимального натяжения несущего органа. Механизм подъема с ручным приводом. Определение необходимого передаточного числа привода и скорости подъема груза. Механизм подъема с электроприводом. Динамика процесса пуска и торможения. Определение пускового и тормозного моментов. Подбор электродвигателя и проверка его на нагрев. Выбор места установки тормоза и его типа.

 

2.8.2.2. Механизм поворота

Определение реакций опор и сопротивления повороту. Нахождение массы противовеса. Механизм поворота с электроприводом. Динамики процесса разгона и торможения. Подбор электродвигателя по пусковой мощности.

 

2.8.2.3. Механизм передвижения

Общее устройство механизмов передвижения кранов и крановых тележек. Расчет ходовых колес. Определение сопротивления движению. Подбор электродвигателя. Динамика процесса пуска и торможения. Проверка на отсутствие буксования ходовых колес при пуске и юза при торможении. Определение тормозного момента и выбор типа тормоза.

 

2.8.2.4. Устойчивость передвижных поворотных кранов

Проверка устойчивости передвижных поворотных кранов. Определение коэффициентов грузовой и собственной устойчивости.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

 

Цикл лабораторных работ № 1. Изучение конструкции привода ленточного конвейера на действующем макете. Изучение конструкций цилиндрического и конического редукторов по натурным образцам.

Цикл лабораторных работ № 2. Изучение конструкции червячного редуктора. Разборка и сборка, регулировка подшипников и зацепления. КПД червячного редуктора.

Цикл лабораторных работ № 3. Испытание клиноременной передачи.

Цикл лабораторная работ № 4. Испытания поперечно-нагруженного болтового соединения. Определение моментов трения в резьбе и на торце. Испытание предварительно затянутого болтового соединения.

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ