Инфоурок Физика Научные работыЛабораторные и лабораторно-практические работы по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для специальностей: «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК» и «Механизация сельского хозяйства».

Лабораторные и лабораторно-практические работы по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для специальностей: «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК» и «Механизация сельского хозяйства».

Скачать материал

 

 

 

 

 

 

Лабораторные и лабораторно-практические работы

по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для специальностей: «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК» и «Механизация сельского хозяйства».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

 

1.     Лабораторная работа № 1 «Разборка и сборка двухступенчатого цилиндрического редуктора».

2.     Лабораторная работа № 2 «Разборка и сборка червячного редуктора».

3.     Лабораторная работа № 3 «Разборка и сборка конического редуктора».

4.     Лабораторная работа № 4 «Изучение конструкций соединительных муфт для валов».

5.     Лабораторная работа № 5 «Резьбовые соединения».

6.     Лабораторная работа № 6 «Изучение конструкций фрикционных вариаторов».

7.     Лабораторно-практическая работа № 7 «Уплотнения подвижных соединений».

8.     Лабораторно-практическая работа № 8 «Требования, предъявляемые к выполнению машиностроительных чертежей».

9.     Лабораторно-практическая работа № 9 «Шпоночные и шлицевые соединения».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №1.

 

«Изучение конструкции разборка и сборка двухступенчатого цилиндрического редуктора».

 

Цель работы: Изучение конструкции редуктора по образцу и кинематической схеме, выявление основных требований по разборке и сборке, способу регулирования зубчатого зацепления, смазке. Установление основных геометрических кинематических и силовых параметров, вычерчивание конструктивных элементов редуктора.

1.     Назначение редуктора его основные и производные характеристики. Редуктор и мультипликатор.

 

 

Ответы.

 

 

2.     Нарисовать кинематическую схему редуктора с обозначением валов, колес, опор.

 

 

Кинематическая схема.

 

 

3.     Измерительным инструментом или с помощью формул определить геометрические параметры колес, размеры зубьев, параметры валов и шпонок. Определенные параметры занести в таблицу.

 

Таблица

 

Наименование величины

Обозначение

Определение

I ступень

II ступень

Шест.

Колес.

Шест.

Колес.

1

2

3

4

5

6

7

Число зубьев

Z

посчитать

 

 

 

 

Передаточное число

U

 

 

 

 

Передаточное число редуктора

Uред.

Uред.=UI..UII

 

 

 

 

Межосевое расстояние

а, мм

измерить

 

 

 

 

Ширина колес

b, мм

измерить

 

 

 

 

Коэффициент ширины колеса

Ψa

 

 

 

 

Модуль зацепления нормальный

mn,мм

mn≈(0,01÷0,02)a

 

 

 

 

Модуль зацепления торцевой (окружной)

mt,мм

 

 

 

 

Диаметр делительной окружности

d,мм

d = mt..Z

 

 

 

 

Диаметр вершин зубьев

da,мм

da = mt(Z+2)

 

 

 

 

Диаметр впадин зубьев

df,мм

df = mt(Z-2,5)

 

 

 

 

Угол наклона зубьев

β град

 

 

 

 

Высота зубьев колес

h,мм

 

 

 

 

Диаметр конца ведущего вала

d1,мм

измерить

 

 

 

 

Диаметр конца ведомого вала

d2,мм

измерить

 

 

 

 

 

4.     Описание системы смазки зубчатых колес и подшипников. Заливка, удаление, контроль уровня масла в редукторе.

 

Ответы.

 

5.     Установить типы опорных подшипников, дать их характеристику, измерить dвн; dнар; b (ширину).

 

Ответы.

 

6.     При заданной мощности на ведущем валу редуктора Р1 = 10кВт и частоте вращения этого вала n1 = 970мин-1 определить мощности и вращающие моменты на валах редуктора, если КПД зубчатой пары ηз.п. = 0,98, а КПД пары подшипников качения ηо.п. = 0,99.

 

Мощности:    Р2 = Р1. η2 =

                      Р3 = Р2. η3 =

где η2 = ηз.п. .  =                   η3 = ηз.п. . =

 

 

         Вращающие моменты: Н . м.

                                              

 

где , рад/с; , рад/с; , рад/с

 

 

Вопросы к защите лабораторной работы № 1.

 

1.     Что мы называем редуктором.

2.     Основные и производные параметры механической передачи.

3.     Последовательность разборки и сборки редуктора.

4.     Методы определения передаточного числа редуктора.

5.     Общее передаточное число и КПД редуктора.

6.     Устройство двухступенчатого редуктора.

7.     С чем соединяются ведущий и ведомый валы редуктора.

8.     Модуль зацепления торцевой и нормальный.

9.     Межосевое расстояние механической передачи – это… .

10. Система смазки редуктора, контроль уровня.

11. Насколько и почему шестерня шире колеса.

12. Какие подшипники установлены на валах.

13. Единицы измерения P, T, n, ω.

14. Типы шпонок в редукторе, их параметры.

15. Как изменяются P, T, n, ω от ведущего вала редуктора к ведомому.

16. Угол наклона зубьев в косозубых цилиндрических передачах «β» и пределы его изменения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №2.

 

«Разборка и сборка червячного редуктора».

 

Цель работы: Изучение конструкции червячного редуктора с верхним расположением червяка. Установление и расчет основных геометрических, кинематических и силовых зависимостей. Картерная и принудительная смазка редуктора. Кинематическая схема редуктора.

 

1.     Марка, паспортные данные и назначение редуктора: Марка РЧА – 80 (Редуктор червячный с межцентровым расстоянием 80мм).

Показатели паспортных данных:

·        модуль, мм………………………………………………..

·        число заходов червяка…………………………………...

·        число зубьев червячного колеса………………………..

·        угол подъема витков червяка, град…………………….

·        передаточное число……………………………………..

·        вес, кг…………………………………………………….

·        объем заливаемого масла, л/кВт……………………….

 

2.     Определение основных геометрических размеров червячной пары. Вычерчивание эскизов.

 

 

 


 

3.     Краткое описание разборки, сборки и конструкции редуктора:

4.     Кинематическая схема редуктора

 

 

5.     Картерная  принудительная система смазки редуктора. Краткое описание смазки.

 

1 – насос; 2 – фильтр; 3 – холодильник; 4 – масляная ванна.


6. Измерить или рассчитать некоторые параметры редуктора и внести их в таблицу.

Наименование параметра

Обозначение

Определение

Результат

Число заходов червяка

Z1

измерить

 

Число зубьев колеса

Z2

посчитать

 

Диаметр вершин червяка

da1,мм

измерить

 

Диаметр вершин колеса

da2,мм

измерить

 

Диаметр впадин червяка

df1,мм

измерить

 

Диаметр впадин колеса

df2,мм

измерить

 

Шаг червяка

t,мм

измерить

 

Межцентровое расстояние

a,мм

измерить

 

Ширина колеса

b,мм

измерить

 

Диаметр делительной окружности червяка

d1,мм

d1= da1 – 2m

 

Диаметр делительной окружности колеса

d2,мм

d2= m . Z2

 

Коэффициент диаметра червяка

q,мм

 

Угол подъема винтовой линии червяка

γ,град

tg=

 

Передаточное число

U

 

Расчетное межцентровое расстояние

ap,мм

 

Осевой модуль

m,мм

 

Вопросы к защите лабораторной работы № 2.

1.     Что называется редуктором.

2.     Основные узлы и детали червячного редуктора.

3.     Определение передаточного числа редуктора.

4.     Последовательность разборки и сборки редуктора.

5.     Межосевое расстояние червячной пары.

6.     Геометрические параметры червяка.

7.     Геометрические параметры червячного колеса.

8.     Система смазки, контроль масла в редукторе.

9.     Способы охлаждения червячной пары.

10. Материалы для изготовления червяка и червячного колеса.

11. Тепловое равновесие в червячном редукторе.

12. В каких приводах применяют червячные редукторы.

13. Понятие – антифрикционная пара.

14. При каких окружных скоростях зубчатый венец червячного колеса изготовляют из бронзы или чугуна.

15. Число заходов у цилиндрических червяков.

Лабораторная работа № 3.

 

«Разборка и сборка конического редуктора».

 

Цель работы: изучение конструкции редуктора, выявление основных требований по сборке редуктора и способу регулирования зубчатого зацепления и подшипниковых узлов. Установление основных геометрических, кинематических и силовых зависимостей.

 

1.     Марка, паспортные данные редуктора и его назначение.

 

 

 

 

 

2.     Кинематическая схема редуктора.

 

 

 

 

 

3.     С помощью измерительного инструмента определить основные геометрические параметры конической пары.

 

4.     Краткое описание разборки, сборки, регулировки редуктора и конструкции уплотняющих устройств.

 

Ответы.

5.     Геометрические параметры передачи.

 

Таблица

Параметры

Обозначение

Определение

Результат

Число зубьев шестерни

Z1

посчитать

 

Число зубьев колеса

Z2

посчитать

 

Передаточное число

U

 

Диаметр вершин шестерни

dae1, мм

измерить

 

Диаметр вершин колеса

dae2, мм

измерить

 

Внешний делительный диаметр шестерни

de1, мм

измерить

 

Внешний делительный диаметр колеса

de2, мм

измерить

 

Средний делительный диаметр шестерни

d1, мм

d1 = m . Z1;

 

Средний делительный диаметр колеса

d2, мм

d2 = m . Z2;

 

Внешнее конусное расстояние шестерни

Re1, мм

 

Внешнее конусное расстояние колеса

Re2, мм

 

Ширина зубчатого венца

b, мм

b ≤ 0,3 Re;

 

Среднее конусное расстояние

R, мм

R = Re – 0,5b

 

Внешний окружной модуль

me, мм

 

Средний окружной модуль

m, мм

 

Угол делительного конуса

δ0

δ2 = arctg . U

δ1 = 900 - δ2

 

Внешняя высота зуба

he, мм

he = 2,2 me;

 

Коэффициент ширины венца конического колеса относительно «m»

Ψьm;

 

 

6.     Описание системы смазки зацепления и подшипников. Заливка, удаление и контроль уровня масла в редукторе.

 

 

 

Ответы.

 


Лабораторная работа № 4.

 

«Изучение конструкций соединительных муфт для валов».

 

Цель работы: изучение конструкций соединительных муфт постоянной группы, недопускающих расцепления валов в процессе эксплуатации машин.

 

         При выполнении работы необходимо:

1.     Вычертить эскизы следующих типов муфт:

·        глухой втулочной и фланцевой муфт;

·        кулачково-дисковой и зубчатой компенсирующих муфт;

·        упругих втулочно-пальцевой и с резиновой звездочкой муфт.

2.     Описать конструкцию, принцип действия, область применения, компенсирующие свойства и принцип передачи крутящего момента.

3.     Виды несоосности валов показать на схемах отклонений их осей от номинального расположения.

4.     Определить слабое звено в соединении муфты с валами.

5.     Перечислить преимущества и недостатки каждой из муфт.

 

Эскизы муфт:

 

Муфта втулочная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краткая характеристика муфт.

 

1.     Муфта втулочная: Их применяют в легких машинах при диаметрах валов до 60-70мм. Отличаются простотой конструкции и малыми габаритами. При монтаже и демонтаже требуется смещать валы (агрегаты) в осевом направлении. Слабое звено штифты или шлицы. Компенсирующими свойствами не обладает.

2.     Муфта фланцевая: 1 и 2 – полумуфты; 3 – болт; 4 – гайка; 5 – шайба пружинная; 6 – шпоночная канавка. При I варианте крутящий момент передается силами трения, возникающими в стыке поверхностей полумуфт от затяжки болтов, при II варианте – непосредственно болтами, работающими на срез и смятие. Центровка болтами (II) и выступом (I). Слабое звено – шпонки или шлицы. Муфты с болтами без зазора более распространены, т.к. можно получить меньшие габариты муфт. Их применяют для соединения валов диаметром до 200мм и более. Достоинства – простота конструкции и небольшие габариты. Компенсирующими свойствами не обладает.

3.     Муфта кулачково-дисковая: 1 и 2 – полумуфты; 3 – промежуточный диск; 4 – вал; 5 – шпонка. На полумуфтах образованы пазы, на диске выступы по взаимно  диаметрам. Выступы располагаются в пазах диск соединяет полумуфты. Муфта компенсирует r (эксцентриситет): r до 0,04d; до 00301. Выступы скользят в пазах, для исключения трения и износа поверхности смазывают. Слабое звено шпонки или изношенные выступы диска.

4.     Муфта зубчатая: 1 и 2 – полумуфты; 3 – разъемная обойма. На полумуфтах наружные зубья на обойме внутренние. Распространен эвольвентный профиль зубьев. Муфта компенсирует все виды несоосности валов, за счет торцовых и боковых зазоров в зацеплении. Зубья при компенсации несоосности скользят и изнашиваются. Слабое звено - зубья. Зубчатые зацепления смазывают. Зубья имеют бочкообразную форму по длине, при этом приработка и износ меньше. Преимущества – компактность и хорошие компенсирующие свойства. Их применяют для передачи больших «Т».

5.     Упругая втулочно-пальцевая муфта: 1 и 2 – полумуфты; 3 – палец; 4 – упругий элемент (резина); 5 – шайба; 6 – резьбовое соединение. Благодаря легкости изготовления и замены упругих элементов муфта получила распространение в приводах от электрического двигателя применяют для малых и средних «Т» и диаметров валов до 150мм и Т = 15кН.м. Упругие элементы – гаффрированные резиновые втулки или резиновые кольца трапецеидального сечения. Компенсируют a ≈ 1÷ 5мм; r ≈ 0,3 ÷ 0,6мм; до 10. Слабое звено резина (смятие), палец (изгиб). Все пальцы в муфте нагружены одинаково.

6.     Муфта упругая с резиновой звездочкой: 1 и 2 – полумуфты с торцовыми выступами; 3 – резиновая звездочка зубья которой расположены между выступами. Зубья звездочки работают на сжатие. При передаче «Т» в каждую сторону работает половина зубьев. Муфта применяется для валов с n = до 3000 ÷ 6000мин-1 и Т = 3 ÷ 120Н .м и d = до 12 ÷ 45мм. Муфта компактна и надежна в работе. Компенсирует r ≤ 0,2мм; ≥ 10301. Недостаток – смещение валов в осевом направлении при сборке и разборке. Слабое звено – резиновая звездочка – сминается.

 

 

К лабораторной работе по муфтам:

 

1.     Если соосность соединяемых валов в процессе монтажа и эксплуатации строго выдерживается, то допустимо устанавливать жесткие муфты: фланцевые и втулочные.

2.     Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала и по величине расчетного вращающего момента. Тр. = К . Тном ≤ [Т] ГОСТ 20761-80.

3.     Втулочные муфты проверяют на срез штифтов; муфты со шпоночными и шлицевыми соединениями проверяют по напряжениям смятие , где ; Т – передаваемый вращающий момент; d – диаметр вала в месте установки шпонки; Асм – площадь смятия Асм = (h t1) . lp; lp – расчетная длина шпонки; t1часть шпонки в теле вала или . Болты фланцевых муфт – без зазора проверяют в фланцевых муфтах только на срез .

4.     Расчет МУВП: Пальцы рассчитывают на изгиб, а резину на σсм. .

Z – число пальцев;

D1 – диаметр по осям пальцев;

lдлина резиновой втулки;

d1диаметр пальца.

5.     Муфта с резиновой звездочкой. Рассчитывают звездочку по σсм. .

Z – число зубьев звездочки;

h – длина контакта резины с металлом полумуфты;

D – диаметр звездочки;

d1 – диаметр вала.

6.  Кулачково-дисковая муфта. Рассчитывают на σсм выступы диска.

     .

     K – коэффициент динамичности режима нагрузки;

     h – рабочая высота выступов;

     D – диаметр полумуфт (диска);

     d1диаметр вала;

     D/d = 2,5…3.

Муфту изготовляют ст5 (паковка) или 25Л (литье), тяжелонагруженные муфты изготовляют из легированных сталей 15Х; 20Х с цементацией рабочих поверхностей [σсм] = 15÷20МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 5.

 

«Резьбовые соединения».

 

Цель работы: Изучение конструкций крепежных деталей, основных типов резьбовых соединений, основных видов стандартных резьб, способов стопорения крепежных деталей.

 

1.     Основные крепежные детали.

 

 

Указать название деталей.

 

а)                                                                         ГОСТ

б)                                                                        ГОСТ

в)                                                                         ГОСТ

г)                                                                         ГОСТ

д)                                                                        ГОСТ

е)                                                                         ГОСТ

 

 

 

 

 

 

2.           Основные типы резьбовых соединений

 

 

 

1.  Указать тип соединения

а)

б)

в)

 

2.  Указать наименование размера

 

h -

h1 -

h3 -

l1 -

l2 -

L -

L1 -

l3 -

l4 -

 

3.     Типы распространенных резьб

 

Указать размеры

d -

d1

d2

a = 600

ρ –

 

 

1 –

2 –

Тип резьбы -

 

 

Тип резьбы –

1 –

2 -

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип резьбы –

1 –

2 –

30 -

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип резьбы  -

1 –

2 -  

 

Тип резьбы  -

1 –

2 -

 

4.     Стопорение крепежных деталей

1. Стопорение созданием дополнительного трения

1 -                                             1 -                                 1 –

2 -                                             2 -                                 2 –

3 -                                             3 -                                 3 –

4 -                                             4 -                                 4 - 

 

 

2.Стопорение дополнительными элементами (начертить 2 вида стопо      рения):

                  а) стопорение корончатой               б) стопорение гайки

              гайки шплинтом;                             специальной шайбой.

 

6.     Ответить на следующие вопросы:

 

1.     Что такое резьба (сформулировать).

2.     Шаг резьбы (сформулировать).

3.     Назвать основные параметры резьбы.

4.     Назвать основные крепежные детали.

5.     Назвать основные типы резьбовых соединений и объяснить их конструктивное исполнение.

6.     Из представленных типов резьб назвать крепежные и винтовые резьбы.

7.     Угол профиля резьбы (сформулировать).

8.     Дать объяснение сущности стопорения созданием дополнительного трения для представленных вариантов.

9.     Дать объяснение сущности стопорения дополнительными элементами.

10. Объяснить сущность стопорения крепежных деталей приваркой и пластическим деформированием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Лабораторная работа № 6.

 

«Изучение конструкций фрикционных вариаторов».

 

Цель работы: Ознакомление с основными типами вариаторов, принципом их работы и определением параметров.

 

1.     Лобовой однодисковой вариатор.

Кинематическая схема

         Ведущий ролик А можно перемещать по валу в направлениях, указанных стрелками. При этом передаточное отношение плавно изменяется при изменении рабочего диаметра d2 ведомого диска Б. Если перевести ролик А на левую сторону диска Б, то можно получить изменение направления вращения вала диска – вариатор обладает свойством реверсивности.

         В лобовом вариаторе max и min передаточные отношения равны:

 

 

Диапазон регулирования лобового вариатора

 

        

         Практически диапазон регулирования ограничивают значениями D ≤ 3. Это объясняется тем, что при малых d2 значительно возрастает скольжение и износ, а КПД понижается. Простота реверсирования обеспечила достаточно широкое применение лобовых вариаторов в маломощных передачах приборов.

 

Для повышения диапазона регулирования применяют двухдисковые лобовые вариаторы с промежуточным роликом, получая D = 8….10.

 

2.     Вариатор с раздвижными конусами

 

         Передающим элементом служит клиновой ремень 1. Конуса 2 раздвигаются и сдвигаются винтовым механизмом управления на одну и ту же величину вдоль осей валов. При этом ремень 1 перемещается на другие рабочие диаметры без изменения своей длины.

         Передаточное отношение

        

         Диапазон регулирования

                

         Возможный по условиям конструкции диапазон регулирования зависит от ширины ремня. Стандартные приводные клиновые ремни позволяют получить D до 1,5, а специальные широкие – до 5. Конструкция вариатора с клиновым ремнем достаточно проста и надежна.

 

3.     Торовый вариатор.

Кинематическая схема

         На ведущем и ведомом валах закреплены соосные катки с торовыми рабочими поверхностями 1 и 2. Между катками зажаты ролики 3. Изменение передаточного отношения достигается поворотом роликов 3 вокруг осей 0. Оси роликов закреплены так, что они всегда располагаются симметрично относительно друг друга. Текущее значение передаточного отношения равно

         Из всех вариаторов торовые наиболее компактны и совершенны, но имеют сложную конструкцию и требуют высокой точности изготовления. Диапазон регулирования 6….3.

 

4.     Дисковой вариатор.

Кинематическая схема.

         В вариаторе момент передается за счет трения между набором ведущих и ведомых дисков. Изменение передаточного отношения достигается перемещением ведущего вала 1 относительно ведомого вала 2, в направлениях, указанных стрелками. При этом изменяется межосевое расстояние «а» и рабочий диаметр d2. Передаточное отношение диапазон регулирования D ≤ 5. Число ведущих и ведомых дисков достигает 20. Передаваемая мощность Р ≤ 40 кВт.

Лабораторно-практическая работа № 7.

 

«Уплотнения подвижных соединений»

 

Цель работы: Изучение назначения, конструкций, способов установки, материалов уплотнений подвижных соединений.

 

          Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания извне пыли и влаги.

         Тип уплотнения подвижных соединений определяется скоростью и направлением относительного перемещения уплотняемых деталей, видом, температурой и давлением уплотняемой среды, состоянием окружающей среды, допускаемой утечкой жидкости и газа.

 

1.     Ориентировочный выбор уплотнения для валов

 

Окружающая среда

Смазка

Окруж. скорость, м/с

Уплотнительные

устройства

Чистая и сухая

Пластичная

до 5

Проточки, лабиринты, войлочные кольца.

Жидкая

> 5

Проточки, лабиринты, маслоотражательные устройства.

Загрязненная

Пластичная

до 5

Войлочные кольца.

Жидкая

Войлочные кольца в комбинации с проточками и лабиринтами.

Пластичная и жидкая

до 8

Резиновые манжеты.

Сильно загрязненная и влажная

Пластичная

до 5

Лабиринты.

Пластичная и жидкая

от 5 до 9

Сложные лабиринты, кожаные уплотнения.

Жидкая

любые скорости

Сложные лабиринты комбинированного типа.

 

2.     Сальниковые войлочные кольца.

 

Сальниковые кольца из грубошерстного войлока, изготовляемого по ГОСТ 6418-81 и полугрубошерстного – по ГОСТ 6308-71, предназначены для уплотнения валов, работающих при окружных скоростях ≤ 2 м/с, из тонкошерстного войлока по ГОСТ 288-72 предназначены для уплотнения валов, работающих при окружных скоростях ≤ 5 м/с.

 


1)          при работе сальниковых колец в среде, вызывающей повышенный износ валов, рекомендуется устанавливать на вал защитные втулки (рис. 1).

2)          при установке в подвижные сальники кольца можно сдваивать (рис. 2).

 

 

 

 

 

               Рис. 1

 

 


1 – вал с диаметром dB,

2 – сальниковое кольцо,

3 – корпус,

4 – втулка.

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

                       Рис. 3

 

       На рис.3 показана установка сальникового кольца в теле крышки подшипникового узла. 1 – вал, 2 – сальниковое кольцо, 3 – крышка подшипникового узла, 4 – корпус редуктора, 5 – роликовый подшипник, 6 – кольцо.

 

3.     Манжетные уплотнения.

 

Манжетные уплотнения широко применяют в современном машиностроении. Манжеты изготовляют 2-х типов I-однокромочные (рис 4.), II-однокромочные с пыльником. Манжеты I типа предназначены для предотвращения вытекания уплотняемой среды. Манжеты II типа (рис. 5) предназначены для предотвращения вытекания уплотняемой среды и защиты от проникновения пыли.

 

                          Рис. 4                                                    Рис. 5

 

1 – резина; 2 – каркас; 3 – пружина; 4 – рабочая кромка; 5 – вал; d - диаметр вала; D – диаметр манжеты; h – ширина манжеты; Р – уплотняемая среда.

 

     Резиновые армированные однокромочные манжеты с пружиной предназначены для уплотнения валов. Манжеты работают в минеральных маслах, воде, дизельном топливе при избыточном давлении до 0,05МПа, скорости вращения вала до 20м/с  и температуре от – 60 до + 1700С в зависимости от группы резины.

     Манжету обычно устанавливают рабочей кромкой внутрь корпуса (рис. 6), так чтобы обеспечить к ней хороший доступ масла. Каркас придает корпусу манжеты жесткость. Браслетная пружина стягивает уплотняющую часть манжеты, вследствие чего рабочая кромка расширяется до 0,4 ÷ 0,6мм, плотно охватывая поверхность вала.

 

1 – вал;

2 – крышка подшипникового   гнезда;

3 – корпус редуктора;

4 – подшипник качения;

5 – манжета;

Р – уплотняемая среда.

 

4.     Мазеудерживающие кольца.

 

При окружных скоростях зубчатых колес ≤ 4м/с предусматривают смазку подшипников пластичными смазочными материалами (консталины, солидолы), конструкция подшипникового узла при этом предусматривает наличие мазеудерживающего кольца, со стороны внутренней полости редуктора исключающего вытекание смазочного материала (рис. 7)).

1 – вал; 2 – манжета; 3 – крышка подшипникового узла; 4  - отверстие для нагнетания пластичной смазки; 5- корпус редуктора; 6 – подшипник качения; 7 – мазеудерживающее кольцо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Лабораторно-практическая работа № 8.

 

«Требования, предъявляемые к выполнению

машиностроительных чертежей».

 

Цель работы: Изучение некоторых требований выполнения чертежей при проектировании деталей машин.

 

1.     Допуски формы и расположения поверхностей на чертеже.

а) валы

 

Си С2 – размеры сопряженные – длины шпоночных пазов; Г и Ц - габаритный и цепочный размеры; Ки К2 – размеры, координирующие расположение шпоночных пазов; l1 – длина выступающего конца вала; l1, l2, l3, l4 - длины поверхностей; (индексы 1, 2, 3, 4 – последовательность токарной обработки поверхностей вала).

       На чертежах деталей – тел вращения (валы, валы-шестерни, червяки, колеса и др.) следует располагать:

       а) осевые линейные размеры под изображением детали не более чем на четырех уровнях; б) условное обозначение базовой поверхности под изображением детали; в) условные обозначения допусков формы и расположения над изображением детали не более чем на двух уровнях; г) условное изображение параметров шероховатости – на верхних частях детали, а на торцовых поверхностях – под изображением детали; д) полки-линии выноски, указывающие поверхности для термообработки и покрытий – над изображением детали.

 

        

 

 

 

 

Обозначения допусков формы и расположения поверхностей.

 

 

 

Нанесение на чертежах деталей обозначений баз,

допусков формы и расположения.

 

а) если базой является поверхность, а не ось, то зачерненный треугольник располагают на достаточном расстоянии от конца размерной линии;

 

 

 

 

б) если базой является ось или плоскость симметрии, то зачерненный треугольник располагают в конце размерной линии;

в) если нет необходимости назначать базу, вместо зачерненного треугольника применяют стрелку;

г) если допуск относится к поверхности, а не к оси элемента, то стрелку располагают на достаточном расстоянии от конца размерной линии (а,2);

д) если же допуск относится к оси или плоскости симметрии, то конец соединительной линии должен совпадать с продолжением размерной линии (2); е) допуск цилиндричности посадочной поверхности (д) назначают, чтобы ограничить концентрацию контактных давлений по посадочной поверхности;

ж) допуск параллельности торцов ступицы (е) задают, чтобы создать точную базу для подшипников качения и уменьшить перекос колец подшипников.

 

2.     Шероховатость поверхности.

 

       Наибольшее применение в машиностроении нашли следующие параметры шероховатости ГОСТ 2789-73:

Rzвысота неровностей профиля, мкм;

Ra – среднее арифметическое отклонение профиля, м.

       Параметр Rz назначают на поверхности, получаемой литьем, ковкой, чеканкой, т.к. он дает минимальную информацию о поверхности детали (5 измерений высоты неровностей поверхности).

       Параметр Ra – измерение всех впадин и выступов на поверхности, поэтому он дает полную информацию о поверхности детали. Параметр Ra назначают на все обработанные поверхности деталей.

       Значение шероховатости указывают: для параметров  Ra – без символа (например, 0,8); для параметров Rzпосле символа (например, Rz 20).

       Для обозначения на чертежах шероховатости поверхностей применяют знаки:

 

       Высоту h принимают равной высоте размерных чисел на чертеже, высоту Н – в зависимости от объема записи (Н = 1,5 ÷ 3,0h).

       Если вид обработки поверхности конструктор не устанавливает, применяют знак (рис.а). Этот знак является предпочтительным. Если требуется при образовании поверхности удаление слоя материала (шлифование, полирование и др.) применяют знак (рис.б).

       Если поверхность образована без удаления слоя материала (чеканка, накатывание роликами и др.) применяют изображение знака (рис.в), а также на поверхностях не обрабатываемых по данному чертежу.

       На месте прямоугольника 1 (рис.б,г,д) записывают числовые значения параметров Ra или Rz (рис.е,ж), а на месте прямоугольников 2 – вид обработки поверхностей (рис.з,и).

       Обозначение шероховатости поверхностей на изображении детали располагают на линиях контура, на выносных линиях в непосредственной близости от размерной линии (рис.а) или на полках линий-выносок при недостатке места на размерной линии или на ее продолжении (рис.б).

       Если шероховатость одной и той же поверхности различна, то ее разделяют тонкой линией и на каждой части поверхности показывают свое изображение шероховатости (рис.в).

 

 

       Обозначение преобладающей шероховатости показывают в правом верхнем углу поля чертежа (рис.а).

       Если преобладающее число поверхностей не обрабатывают по данному чертежу, то шероховатость их показывают в правом верхнем углу поля чертежа (рис.б).

 

3.     Обозначения термической обработки.

 

       Если термообработке подвергают отдельный участок детали, то его обводят на чертеже утолщенной штрихпунктирной линией, а на полке линии-выноски наносят показатели свойств материала (рис.а).

 

 

 

 

 

       Если всю деталь подвергают одному виду термообработки, а некоторые ее части другому или оставляют без обработки в технических условиях делают запись по типу:

       55…60HRс, кроме места, указанного особо (рис.а).

       40…45HRс, кроме поверхности А (рис.б).

 

4.     Ответить на следующие вопросы:

 

1.      Как располагают на чертежах деталей тел вращения линейные размеры и обозначение базовых поверхностей?

2.      Где располагают и с какими параметрами обозначение баз?

3.      Расшифровать обозначения допусков формы и расположения поверхностей?

4.      Расшифровать нанесение на чертежах деталей обозначений баз, допусков формы и расположения?

5.      Расшифровать обозначения шероховатости и термической обработки для различных условий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Лабораторно-практическая работа № 9.

 

«Шпоночные и шлицевые соединения».

 

Цель работы: Изучение конструкций соединений, их параметров и характеристик. Примеры расчета шпоночного и шлицевого соединений.

 

1.     Выбор шпонок для ступенчатых валов.

 

 

                                               Рис. 1 Ступенчатый вал.

 

         На участке между серединами шпонок (Рис.1.) передается постоянный вращающий момент Т. Силы Р1 и  Р2, действующие на шпонки и приложенные на плече, равном радиусу соответствующей ступени вала, составляют

                    и ;

D2 > D1, значит, шпонка ступени D2 нагружена меньше шпонки ступени D1. По соображениям прочности и работоспособности шпоночных соединений нет оснований к назначению для ступени D2 шпонки большей, чем для ступени D1. Наоборот, чем больше диаметр ступени ступенчатого вала, тем меньше для нее может быть сечение шпонки.

         Наличие на одном валу шпоночных пазов, одинаковых по сечению и длине улучшает технологичность конструкции вала. Таким образом, рекомендуется назначать одинаковые шпонки для всех ступеней вала исходя из ступени наименьшего диаметра, имеющего шпоночный паз.

 

2.     Расчет шпонок.

            Призматическая шпонка (рис.2.)

 


Рабочие грани проверяют на смятие, сечение С – С на срез.

Условие прочности на смятие

[Tmax] = 0,5 . d . K . l[σсм]

Условие прочности сечения С – С на срез:

[Tmax] = 0,5( d + K) .b . l[τсм].

 

где: [Tmax] – наибольший допускаемый вращающий момент, Н.м; l – рабочая длина шпонки, мм; d – диаметр вала, мм; b – ширина шпонки, мм; h – высота шпонки, мм; K – высота шпонки, выступающей из тела вала, мм; [σсм] - допускаемые напряжения смятия, МПа; [τсм] – допускаемые напряжения среза, МПа.

 

         При расчете принимают нагружение шпонки по длине равномерным. На срез шпонки проверяют в особо ответственных случаях. В случае установки двух противоположно расположенных шпонок вводят поправочный коэффициент 0,75.

 

            Пример расчета: Подобрать призматическую шпонку со скругленными торцами для передачи момента от стальной шестерни к валу (рис.3.) и определить допускаемую величину передаваемого вращающего момента.

 


Решение: 1. По ГОСТ 8788-68 для вала, имеющего диаметр d = 54мм, рекомендованы размеры сечения шпонки b x h = 16 x 10мм.

2.  Принимаем длину шпонки на 10мм меньше длины ступицы из рекомендованных в таблице размеров l = 70мм.

     3. Расчетная длина шпонки

мм.

 

 

Рис. 3

 

1.     Допускаемый момент, исходя из условия прочности шпоночного соединения на смятие:

 

[Tmax] = 0,5 . d . к . lp[σсм] = 0,5 . 54 . 5 . 54 . 150 = 1093,5Н.м

 

[σсм] = 150Н/мм2допускаемое напряжение на смятие при шестерне, изготовленной из стали.

2.     Допускаемый момент, исходя из условия прочности шпонки на срез:

[Tmax] = 0,5(d + к)b . lp[τср] = 0,5(54 + 5) . 16 . 54 . 90 = 2099,5Н.м

 

            [τср] = 90Н/мм2. Принимаем окончательно допускаемый момент

[Tmax] = 1000Н.м (с округлением) по напряжениям смятия, как мень    ший по величине.

 

3.     Шлицевые соединения.

 

            Расчет на прочность прямобочного соединения.

 

Боковые поверхности зубьев шлицевого соединения работают на смятие, а их основание на изгиб и срез. Для применяемых соотношений элементов шлицевых соединений основным является расчет на смятие:

      отсюда

где: [Tmax] – максимальный крутящий момент (наибольший из длительно действующих); К3 = 0,7÷0,8 – коэффициент неравномерности нагрузки по зубьям; Z – число зубьев; h – рабочая высота зубьев; l – рабочая длина зубьев; dcp – средний диаметр соединения.

     Для прямобочных зубьев h = 0,5(Dd) – 2f; dcp  = 0,5(D + d); (см. рис.4.)

                                                    1 – вал; 2 – ступица.

                                                                 

Расчет на смятие предупреждает пластические деформации рабочих поверхностей зубьев при перегрузках. При записи расчетных формул принято все корректирующие коэффициенты учитывать при расчете допускаемых напряжений.

 

 

 

 

Рис. 4.

 

 3.2.  Пример расчета: Заменим шпоночное соединение (рис.3) шлицевым прямобочным и сравним величины допускаемых крутящих моментов. Соединение неподвижное, условия эксплуатации средние, рабочие грани шлицов подвергнуты термообработке. Длину поверхности контакта зубьев принимаем l = 70мм.

     Решение:

1. По таблице находим размеры шлицевого соединения с наружным диаметром вала D = 54мм. Средняя серия

     f = 0,5мм – величина зазора. Z – число зубьев – 8.

2. Находим рабочую высоту контактируемых поверхностей зубьев и сред ний диаметр.

h = 0,5(D – d) – 2f = 0,5(54 – 46) – 2 . 0,5 = 3мм.

dcp = 0,5(D + d) = 0,5(54 + 46) = 50мм.

3. Допускаемый момент при [σсм] = 140Н/мм2

    

              При одинаковой длине поверхности контакта и диаметре вала шлицевое соединение обладает большей нагрузочной способностью, чем шпоночное в 4,4 раза.

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используемая литература.

 

1.     М.Н. Иванов «Детали машин», М. Высшая школа, 2002г.

2.     О.П. Леликов «Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин», конспект лекций. М. Машиностроение, 2002г.

3.     Д.В. Чернилевский «Детали машин – проектирование приводов технологического оборудования», М. Машиностроение, 2002г.

4.     П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов «Детали машин – курсовое проектирование», М. Высшая школа, 2002г.

5.     А.В. Ерогин и др. «Детали машин и основы конструирования» Учебное пособие, М. Колос, 2004г.

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Лабораторные и лабораторно-практические работы по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для специальностей: «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК» и «Механизация сельского хозяйства»."

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Специалист по работе с молодежью

Получите профессию

Технолог-калькулятор общественного питания

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Краткое описание документа:

Определены задачи и тематика лабораторных работ по дисциплине «Технология ремонта тепловозов». Рассмотрена методика выполнения лабораторных работ, применяемая оснастка для ремонта и испытания оборудования тепловозов. Приведен перечень контрольных вопросов, помогающих подготовиться к сдаче работ и экзамена по дисциплине.

Предназначено для студентов по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для специальностей: «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК» и «Механизация сельского хозяйства».

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 626 959 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 29.04.2018 5118
    • DOCX 1.2 мбайт
    • 44 скачивания
    • Рейтинг: 3 из 5
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Магомедов Абдул Маграмович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Магомедов Абдул Маграмович
    Магомедов Абдул Маграмович
    • На сайте: 9 лет и 2 месяца
    • Подписчики: 62
    • Всего просмотров: 2928775
    • Всего материалов: 1487

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Копирайтер

Копирайтер

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Педагогическая деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса в общеобразовательных организациях (предмет "Физика")

Учитель физики

300 ч. — 1200 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 36 человек из 21 региона

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в профессиональном образовании

Преподаватель физики

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 41 человек из 21 региона

Курс повышения квалификации

Актуальные вопросы преподавания физики в школе в условиях реализации ФГОС

72 ч.

2200 руб. 1100 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 217 человек из 64 регионов

Мини-курс

Волонтерство: история, типы и роль в образовании

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Стартап: стратегия, развитие, и инвестиции

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Успешая команда: опросы, сторис

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе