Разъёмное соединение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Контрольная работа

по технической механике

студента II курса ФЗиДО

специальности ВМСиС

группы 300501

Ерша Дмитрия Михайловича

Теория

Разъёмное соединение, сопряжение деталей в узлах механизмов, машин, приборов, аппаратов, сооружений, допускающее разборку и сборку узлов без разрушения деталей. Основные виды Р. с.: винтовые и болтовые соединения, зубчатые соединения, соединения с помощью шпонок и штифтов, клеммовые соединения. К Р. с. могут быть также отнесены некоторые прессовые и клеевые соединения, допускающие разборку без разрушения деталей (например, при нагреве).

Резьбовое соединение, соединение деталей с помощью резьбы. Р. с. -- наиболее распространённый вид разъёмных соединений с помощью различных крепёжных деталей, обеспечивающих относительную неподвижность соединяемых элементов машин, механизмов. Р. с. осуществляют обычно с помощью крепёжных изделий -- болтов, винтов, гаек и др. Прочность и долговечность Р. с. с крепёжной резьбой зависят от конструкции деталей, точности их изготовления, технологических факторов. Р. с. с конической резьбой наиболее распространены для соединений трубопроводов, т. к. они обеспечивают необходимую герметичность соединения.

Болтовое соединение, распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором (рис.), и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее их расхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил (Р) и относительному сдвигу под действием поперечных сил (Q), благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит в отверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил, работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью и при той же поперечной силе болт получается тоньше.

Зубчатое соединение, шлицевое соединение, осуществляется посредством выступов (зубьев на валу) и соответствующих впадин (шлицев) в отверстии детали. В зависимости от профиля зубьев различают З. с.: прямобочное (наиболее распространённое), эвольвентное, мелкозубое треугольное (рис. 1). В прямобочных З. с. незакалённые детали центрируют на валу по наружному диаметру (рис. 2, а), закалённые со шлифованной центрирующей поверхностью отверстия -- по внутреннему диаметру (рис. 2, б), в случае невысоких требований к точности центрирования и при значительной нагрузке -- по боковым сторонам зубьев (рис. 2, в). В эвольвентных З. с. центрирование неподвижного соединения деталей осуществляют по боковым сторонам или по наружному диаметру; в треугольных З. с. -- только по боковым сторонам. По условиям работы З. с. бывают подвижные (скользящие) и неподвижные с плотной посадкой и креплением детали от осевого смещения.

Рис. 1. Основные типы зубчатого соединения: а -- прямобочное; б -- эвольвентное; в -- треугольное

Рис. 2. Центрирование прямобочного зубчатого соединения: а -- по наружному диаметру Д; б -- по внутреннему диаметру d, в -- по боковым сторонам зубьев.

Шпоночное соединение, соединение вала с надетой на него деталью при помощи шпонки. Для установки шпонки на валу и в детали должны быть пазы, расположенные в осевом направлении. Существуют затяжные (т. е. посаженные с натягом) и незатяжные шпонки. К затяжным шпонкам относятся тангенциальные, клиновые врезные и на лыске, фрикционные, к незатяжным -- призматические и сегментные (рис.). Затяжная шпонка передаёт окружную и осевую силы, незатяжная -- только окружную силу. Затяжная шпонка смещает центр тяжести надетой на вал детали на размер посадочного зазора и, как правило, приводит к перекосу детали, что является основной причиной их ограниченного использования.

Наибольшее применение находят призматические и сегментные, а в тяжёлом машиностроении -- тангенциальные шпонки. Призматическая шпонка утепляется в вал на половину своей высоты, имеет узкие рабочие грани (рис. а). Может быть использована под скользящую на валу деталь, в этом случае она крепится к валу или детали. Сегментная шпонка (рис. б) входит в вал частью, очерченной по дуге окружности. При значит. крутящих моментах ставятся две и более шпонок вдоль оси вала или по окружности. Тангенциальная шпонка (рис. в) используется при передаче значит. крутящих моментов, переменных по значению или направлению. Состоит из двух односкосных клиньев одного уклона (1:100), имеет узкие рабочие грани. Натяг в соединении создаётся в окружном направлении, поэтому ставятся две шпонки. Реже используются затяжные клиновые (врезная, рис. г, и на лыске, рис. д) и фрикционные шпонки (рис. е). Для образования соединения со шпонкой на лыске на валу вырезается сегментный паз. При внезапном увеличении нагрузки шпонка на лыске проскальзывает по валу, что смягчает удар. Фрикционная шпонка используется для передачи сравнительно небольшого крутящего момента.

Шпонка (польск. szponka, от нем. Spon, Span -- щепка, клин, подкладка),

1) деталь машины или механизма, представляющая собой призматический или клинообразный брусок для соединения вала с надетой на него деталью.

2) Деталь для соединения элементов деревянной конструкции, воспринимающая сдвигающие усилия.

3) Уплотнение из гидроизоляционного материала (например, битума), которым заполнены пазы в швах гидротехнических сооружений.

Штифт (нем. Stift), цилиндрический или конический стержень для неподвижного соединения деталей, часто в строго определённом положении, а также для передачи относительно небольших нагрузок. Для постановки Ш. детали соединяются и закрепляются. Затем в них просверливается и развёртывается отверстие, куда и вставляется Ш. Конический Ш., в отличие от цилиндрического, может использоваться многократно без уменьшения точности расположения деталей.

Клеммовое соединение (от нем. Klemme -- зажим), фрикционно-винтовое соединение, служит для закрепления на валах или осях с помощью винтов различных деталей (рычагов, установочных колец, шкивов и др.) имеющих разъем или прорезь. Соединение обеспечивается силами трения, действующими между поверхностями вала и отверстия детали. В отличие от шпоночного соединения и зубчатого соединения, К. с. позволяет закреплять деталь на валу под любым углом и в любом месте по его длине, а также облегчает сборку.

Клеммовые соединения деталей, имеющих разъём а и прорезь б; Рзат -- сила затяжки винтов.

Фланцевые соединения наиболее широко применяемый вид разъемных соединений в химическом машиностроении: обеспечивается герметичность и прочность конструкций, а также простоту изготовления, разборки и сборки. Соединение состоит из двух фланцев, болтов и прокладки, которая устанавливается между уплотнительными поверхностями и позволяет обеспечить герметичность -при относительно небольшом усилии затяжки болтов.

По конструкции фланцы можно разделить на цельные, когда корпус аппарата и фланец работают под нагрузкой совместно, и свободные, когда корпус аппарата разгружен от действия изгибающих моментов, возникающих при затяжке соединения. Конструкция фланцев в значительной мере определяется давлением рабочей среды и требованиями минимальных затрат времени на сборку или разборку соединения.

Задача

разъёмное соединение сопряжение узел

Для привода фотобарабана устройства лазерной печати рассчитать одноступенчатый передаточный механизм с цилиндрическими зубчатыми колесами, кинематическая схема которого показана на рисунке. Известны: мощность Рвых =6,0 Вт на выходном валу III механизма, частота вращения выходного вала III nвых=880 и передаточное отношение i=2,84.

Требуется выполнить расчет геометрических параметров (d1, ha, hf, h, da, df, bw, bk, aw) шестерни и ведомого колеса, определить крутящие моменты T1, T2 T3 на всех валах, окружную силу F1 в зацеплении, коэффициент полезного действия з33 зубчатого зацепления, мощность Pдв и частоту вращения nдв электродвигателя. Уточнить тип передачи (прямозубая или косозубая) по величине окружной скорости v в зубчатом зацеплении.

Размещено на Allbest.ru