Technikum Pkm Części Maszyn - ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZESPÓŁ SZKÓŁ TECHNICZNYCH
W OLECKU
TECHNIKUM MECHANICZNE
CZĘŚCI MASZYN
ZESZYT 2
Skrypt pod kierunkiem inż. Mieczysława Aniśko
napisał Paweł Dragun
1
Tylko do użytku wewnętrznego
OLECKO 1999
SPIS TREŚCI
1. Elementy podatne
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.1 Klasyfikacja i charakterystyka elementów podatnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.2 Sprężyny – wiadomości ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.3 Sztywność i praca sprężyny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
1.4 Sprężyny śrubowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1.5 Sprężyny naciskowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.6 Sprężyny naciągowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.7 Dobór sprężyn śrubowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.8 Sprężyny płaskie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.9 Obliczanie sprężyn płaskich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
1.10 Sprężyny wielokrotne (resory) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
1.11 Inne rodzaje sprężyn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
1.12 Łączniki gumowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
1.13 Układy pneumatyczne i hydrauliczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2
Osie i wały
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
2.1 Charakterystyka osi i wałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
2.2 Materiały na osie i wały . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
2.3 Obliczanie osi i wałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.4 Przykłady obciążenia osi i wałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
2.5 Obliczanie osi dwupodporowych na zginanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
2.6 Obliczanie wałów na skręcanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
2.7 Obliczanie wałów dwupodporowych na jednoczesne zginanie i skręcanie . . . . . . . .25
2.8 Sztywność osi i wałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
2.9 Zasady konstruowania osi i wałów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3. Łożyska
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
3.1 Charakterystyka i rodzaje łożysk ślizgowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
3.2 Tarcie w łożysku ślizgowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
2
3.3 Smary i smarownice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
3.4 Urządzenia smarownicze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
3.5 Materiały łożyskowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
3.6 Budowa łożysk ślizgowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
3.7 Obliczanie łożysk ślizgowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
3.8 Łożyska toczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
3.9 Dobór łożysk tocznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
3.10 Dobór łożysk tocznych przy obciążeniu zastępczym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
3.11 Węzły łożyskowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
3.12 Uszczelnianie węzłów łożyskowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4. Przekładnie zębate
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.52 4.1 Napędy i przekładnie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
4.2 Rodzaje kół i przekładni zębatych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
4.3 Podstawowe określenie koła walcowego o zębach prostych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
4.4 Obliczanie wymiarów kół zębatych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
4.5 Warunki współpracy uzębień . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
4.6 Rodzaje zarysów zębów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
4.7 Przesunięcie zarysu zęba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
4.8 Przekładnie z przesunięciem zarysu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
4.9 Wytrzymałość uzębień kół walcowych o zębach prostych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
4.10 Obliczanie zębów na zginanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
4.11 Obliczanie zębów na naciski powierzchniowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68
4.12 Zastosowanie przekładni walcowych skośnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
4.13 Obliczanie wymiarów kół o zębach skośnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
4.14 Obliczanie wytrzymałości zębów w kołach skośnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
4.15 Konstruowanie kół zębatych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
4.16 Przekładnie kątowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
4.17 Obliczanie kół stożkowych o zębach prostych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
4.18 Przekładnie ślimakowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
4.19 Zarys zwojów ślimaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
4.20 Obliczanie ślimaków i ślimacznic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
4.21 Materiały na ślimaki i ślimacznice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4.22 Konstruowanie ślimaków i ślimacznic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4.23 Łożyskowanie ślimaka i ślimacznicy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4.24 Olejenie przekładni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
4.25 Przekładnie obiegowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
4.26 Przekładnie złożone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .88
4.27 Łożyskowanie przekładni zębatych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
3
1. Elementy podatne
1.1 Klasyfikacja i charakterystyka elementów podatnych
Połączenia podatne (sprężyste) mają za zadanie umożliwienie wzajemnych przesunięć części
maszyn, a także kumulowanie energii, tłumienie drgań, itp. Podstawową cechą elementów podatnych jest
duża odkształcalność, którą uzyskujemy przez:
- nadanie elementowi z materiału sztywnego (o dużym module sprężystości
E
) odpowiedniego
kształtu; elementy takie nazywamy sprężynami;
4
- zastosowanie materiału o dużej podatności (o małym module sprężystości), gumy, różne
tworzywa sztuczne.
Elementy podatne (zwłaszcza sprężyny) pracują na ogół w ciężkich warunkach, obciążenia
udarowe i wysoka temperatura. Dlatego sprężyny są elementami do których stosujemy duże wymagania
w zakresie precyzji, pewności działania i trwałości.
1.2 Sprężyny – wiadomości ogólne
Zadania sprężyn:
- dociskają części maszyn w czasie ich pracy;
- zapewniają zmiany położenia różnych elementów w określonych granicach;
- łagodzą uderzenia i wstrząsy;
- tłumią drgania (kasowanie luzów, kumulowanie energii, napęd drobnych mechanizmów)
Rys.1
Klasyfikacja sprężyn ze względu na kształt (rys.1):
·
śrubowe walcowe (
a
,
b
) lub stożkowe (
c
);
·
płaskie (
d
,
e
);
·
spiralne (
f
);
·
talerzowe (
g
);
·
pierścieniowe (
h
).
Ze względu na rodzaj obciążenia sprężyny dzielimy na (rys.1):
·
rozciągane (naciągowe
b
);
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]