🗊Презентация Детали и механизмы машин. Паровая машина

Детали и механизмы машин Современное общество отличается от первобытного использованием машин. Применение предметов, усиливающих возможности рук (палки, камни), и особенно освоение дополнительных источников энергии (костер, лошадь) не только позволило человечеству выжить, но и обеспечило в дальнейшем победу над превосходящими силами природы. Жизнь людей, даже самых отсталых племён, теперь немыслима без различных механических устройств и приспособлений (греч. "Механа" – хитрость). И хотя различные механические хитрости использовались уже в древнем Египте при строительстве пирамид, всерьез говорить о применении машин можно лишь с эпохи промышленной революции XVIII века, когда изобретение паровой машины дало гигантский технологический рывок и сформировало современный мир в его нынешнем виде. С тех же пор наметились основные закономерности устройства и функционирования механизмов и машин, сложились наиболее рациональные и удобные формы их составных частей - деталей. В процессе механизации производства и транспорта, по мере увеличения нагрузок и сложности конструкций, возросла потребность не только в интуитивном, но и в научном подходе к созданию и эксплуатации машин.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Требования к машинам и критерии их качества

Условия нормальной работы деталей и машин Успешная работа деталей и машин заключается в обеспечении работоспособности и надёжности. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ деталей и машин определяется, как свойство выполнять свои функции с заданными показателями и характеризуется следующими критериями: ПРОЧНОСТЬ – способность детали сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы (деформации); ЖЁСТКОСТЬ – способность детали сопротивляться любой деформации; ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ – способность сохранять первоначальную форму своей поверхности, сопротивляясь износу; ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ – способность сохранять свои свойства при действии высоких температур; ВИБРОУСТОЙЧИВОСТЬ – способность работать в нужном диапазоне режимов без недопустимых колебаний. НАДЁЖНОСТЬ определяется как свойство детали и машины выполнять свои функции, сохраняя заданные показатели в течение заданного времени и, по существу, выражает собой перспективы сохранения работоспособности. В процессе работы детали и машины подвергаются не только расчётным нагрузкам, которые конструктор ожидает и учитывает, но и попадают во внештатные ситуации, которые очень трудно предусмотреть, как, например, удары, вибрация, загрязнение, экстремальные природные условия и т.п. При этом возникает отказ – утрата работоспособности вследствие разрушения деталей или нарушения их правильного взаимодействия. Отказы бывают полные и частичные; внезапные (поломки) и постепенные (износ, коррозия); опасные для жизни; тяжёлые и лёгкие; устранимые и неустранимые; приработочные (возникают в начале эксплуатации) и связанные с наличием дефектных деталей; отказы по причине износа, усталости и старения материалов. Надёжной можно считать машину, имеющую следующие свойства: БЕЗОТКАЗНОСТЬ – способность сохранять свои эксплуатационные показатели в течение заданной наработки без вынужденных перерывов. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ – способность сохранять заданные показатели до предельного состояния с необходимыми перерывами для ремонтов и технического обслуживания. РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ – приспособленность изделия к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей посредством техобслуживания и ремонта. СОХРАНЯЕМОСТЬ – способность сохранять требуемые эксплуатационные показатели после установленного срока хранения и транспортирования. При всей значимости всех описанных критериев, нетрудно заметить, что ПРОЧНОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ ВАЖНЕЙШИМ КРИТЕРИЕМ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И НАДЁЖНОСТИ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Не существует абсолютной, полной и завершённой классификации всех деталей машин, т.к. конструкции их многообразны и, к тому же, постоянно разрабатываются новые. Для ориентирования в бесконечном многообразии детали машин классифицируют на типовые: ПЕРЕДАЧИ передают движение от источника к потребителю. ВАЛЫ и ОСИ несут на себе вращающиеся детали передач. ОПОРЫ служат для установки валов и осей. МУФТЫ соединяют между собой валы и передают вращающий момент. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ (СОЕДИНЕНИЯ) соединяют детали между собой. УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ смягчают вибрацию и удары, накапливают энергию, обеспечивают постоянное сжатие деталей. КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ организуют внутри себя пространство для размещения всех остальных деталей, обеспечивают их защиту.

ПЕРЕДАЧИ

ПЕРЕДАЧИ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ Передают движение с помощью последовательно зацепляющихся зубьев . ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Критерии расчёта эвольвентных зубьев Поскольку колёса в зацеплении взаимодействуют своими зубьями, то весьма часто в эксплуатации наблюдаются различные повреждения их рабочих поверхностей.

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колёса с перемещающимися осями. Эти подвижные колёса подобно планетам Солнечной системы вращаются вокруг своих осей и одновременно перемещаются вместе с осями, совершая плоское движение, называются они сателлитами (лат. satellitum – спутник). Подвижные колёса катятся по центральным колёсам (их иногда называют солнечными колёсами), имея с ними внешнее, а с корончатым колесом внутреннее зацепление. Оси сателлитов закреплены в водиле и вращаются вместе с ним вокруг центральной оси.

ВОЛНОВЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

ЗАЦЕПЛЕНИЯ НОВИКОВА

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Цепная передача

Механизмы, преобразующие движение 1. Зубчато-реечный механизм Одним из простых и распространенных механизмов, преобразующих движение, является зубчато-реечный механизм (см. рис. 5.15), состоящий из зубчатого колеса и зубчатой планки с нарезанными на ней зубьями. Зубчато-реечный механизм можно использовать для различных целей, например, вращая зубчатое колесо на неподвижной оси, поступательно перемещать рейку (в домкрате, механизме подачи сверлильного станка) или, обкатывая колесо на неподвижной рейке, перемещать ось колеса относительно рейки (при осуществлении продольной подачи суппорта в токарном станке). Основные кинематические закономерности в зубчато-реечном механизме легко обнаружить, если соотнести скорость поступательного движения рейки (или оси колеса - во втором случае) с окружной скоростью колеса. Так как отсутствует проскальзывание, ясно, что эти скорости равны.

2. Кривошипно-шатунный механизм

3. Кривошипно-кулисный механизм

4. Кулачковый механизм

5. Винтовые механизмы

6. Механизмы прерывистого одностороннего действия

Мальтийские механизмы

Детали и сборочные единицы передач вращательного движения

Опоры осей и валов (подшипники)

Муфты

Соединения деталей

Сварные соединения

Клеевые соединения, соединения пайкой, запрессовкой, заформовкой