1.
Obliczyć i narysować pasowanie
Narysować rozkład pól tolerancji oraz obliczyć parametry pasowania i
podać jego rodzaj, jeżeli wiadomo:
N=100mm, T
0
=
30µ
m, T
W
=20
µ
m, EI=0, es=-10
µ
m
N- wymiar nominalny, O-linia zerowa, ES- odchyłka górna otworu,
EI- dolna, es-górna wałka, ei- dolna, T
0
-tolerancja otworu, T
W
-tol.
wałka, A-wymiar graniczny dolny, B-wym.gr.górny, L
max
-luz
maksymalny, L
min
-mn, T-tolerancja pasowania.
T
0
=ES-EI, T
W
=es-ei, A
0
=N+EI, A
W
=N+ei, B
0/w
=N+ES, L
max
=ES-ei,
L
min
=EI-es,
T=T
0
-T
W
,
T=L
max
-L
min
,
T=W
max
-W
min
,
L/W
sr
=0,5(L
max
+L
min
)
Gdzie W to wcisk
Pasowanie luźne Lmax>0, Lmin>0 (A-H, a-h)
Pasowanie mieszane Lmax>0, Lmin<0 (J-N,P, j-n,p)
Pasowanie cisnae Lmax<0, Lmin<0 (N-Z,n-z)
Pasowanie określa charakter współpracy wałka z otworem, zależy
jedynie od róznicy ich wymiarów przed połączeniem, obrazem
pasowania jest skojarzenie dwóch pól tolerancji- otworu i wałka
Lmax=-Wmin, Lmin=-Wmax
Zasada stałego otworu- kojarzenie tolerancji wałka z tolerancją
otworu, którego dolna odchyłka jest równa zero EI=0.Taki otwór
oznacza się H
Zasada stałego wałka- kojarzenie tolerancji otworu z tolerancją
wałka którego górna odchyłka jest równa 0 es=0. Taki wałek
oznaczmy h
Dane:
ES=T
0
+EI=30, ei=es-Tw=-30, Ao=N+EI=100, Bo=N+ES=100,03mm,
Aw=N+ei=99,97mm,
Bw=N+es=99,99mm,
Lmax=ES-ei=60,
Lmin=EI-es=10, T=To+Tw=50
Jest to pasowanie luźne wg stałego otworu Lmax > 0 ; Lmin > 0
Pasowanie : - luźne Lmax>0; Lmin>0 (A÷H, a÷h)
- mieszane Lmax>0; Lmin<0 (J÷N(p), j÷n(p))
- ciasne Lmax<0; Lmin<0 (N÷Z, n÷z)
2.
Sposoby spawania
- gazowe – stosowane do łączenia cienkich blach
- łukowe – najczęściej stosowane, źródłem ciepła jest łuk elektryczny
powstający między elektrodą a łączonym elementem
- atomowe – łączenie części ze stali wysokostopowych,
żaroodpornych itp. Oraz napawanie części stopami twardymi
- plazmowe – do łączenia grubych blach (5 – 20mm) bez
przygotowania brzegów jak i do łączenia cienkich blach (0,01mm)
- elektronowe – umożliwiające łączenie materiałów o różnych
właściwościach (aluminium – srebro) i różnych grubościach
- laserowe
tworzyw termoplastycznych – w strumieniu gorącego powietrza
3.
Narysować połączenie wpustowe i wielowypustowi
Wpustowe:
Połączenia wpustowe służą do osadzania na wale różnych części
maszyn (kół zębatych, pasowych). Na wale i otworze wykonane są
odpowiednie rowki, w które wprowadzony jest wpust. Zadaniem
wpustu jest przenoszenie momentu obrotowego z wału na
współpracującą część.
Materiały na wpusty: Rm
≥
500MPa – 45, St5, St6
Rodzaje
wpustów:
pryzmatyczne,
czółenkowe,
czopkowe
symetryczne, niesymetryczne.
Tolerancja rowków:
Wałek
Piasta
Luźne
Mieszane N9/h9
Ciasne
D10/h9, F9/h9, H9,h9
Js9/h9
N9/h9, P9/h9
Wielowypustowe:
Połączenie bezpośrednie, na czopie wału są wykonane występy
(wypusty) współpracujące z odpowiednimi rowkami w piaście.
Zalety: połączenie krótsze jak w połączeniu wpustami, dokładniejsze
osiowania, zmniejszenie nacisków jednostkowych, zmniejszenie
oporów tarcia.
Rodzaje osiowania: na zewnątrz średnicy, na wew. Średnicy, na
bokach wypustu.
4.
Rozkład ciśnień w łożysku ślizgowym (osiowe i
poprzeczne)
Rozkład nacisków (ciśnienia) w łożysku ślizgowym
β
-kąt opasania
α
-kąt pomiędzy kierunkiem obciążenia, a początkiem klina smarnego
φ
-kąt określający miejsce najmniejszej grubości warstewki olejowej
θ
(teta)-współrzędna kątowa mierzona w kierunku obrotów
θ
a(tetaa)- współrzędna kątowa mierzona od linii środków czopa i panewki do
początku klina smarnego
Q
pmax
- kąt określający miejsce maksymalnego ciśnienia
Q
po
- kąt określający koniec klina smarnego
5.
Przekładnia pasowa (rozkład naprężeń w ruchu i
spoczynku)
PRZEKŁADNIAMI mechanicznymi nazywamy mechanizmy służące
do przenoszenia energii co zazwyczaj połączone jest ze zmianą
prędkości obrotowej i odpowiednimi zmianami sił i momentów.
RYSUNEK NAPRĘŻENIA W PASIE I ROZKŁAD SIŁ
D1-koło napędzające
D2- koło napędzane
S1=S2*e
µφ
1
S1-S2=T- siła użyteczna
Przekładnie pasowe
Zalety: płynność ruchu, cichobieżność, zdolność łagodzenia drgań,
możliwość ustawienia osi w dowolny sposób, mała wrażliwość na
dokładność wykonania.
Wady: duże wymiary, niestałość, przełożenia, wrażliwość pasa na
szkodliwe działanie otoczenia
Materiały na pasy: skóra, guma z tkaniną bawełnianą, bawełniany,
wełniany, mas polimerowy.
6.
Rodzaje uszkodzeń zębów
-rysy hartownicze –pęknięcia
-uszkodzenia interferencyjne –występują przy nadmiernym nacisku
pomiędzy stopą a głową
-odpryski – są inicjowane przez rysy i pęknięcia w utwardzonej
warstwie
-wytarcia
i
wydarcia-
są
wynikiem
obecności
twardych
zanieczyszczeń pomiędzy zębami
-zatarcie i przegrzanie – powstaje przy zaniku smaru i metalicznym
styku zęba
-pitting- ma postać piramidkowych ubytków na powierzchniach
bocznych jest inicjowany przez pęknięcia w które wszedł olej
-zgniot i złamanie – uszkodzenie nieutwardzonych zębów o zbyt
małej granicy plastyczności
7.
Metody kształtowania wałów (wpływ karbów i sposoby
łagodzenia)
Kształtowanie
powierzchni
swobodnych
przeprowadzamy
po
ukształtowaniu
powierzchni
roboczych,
czyli
czopów-należy
uwzględnić aby d
1
/d
2
<=1,2 , natomiast czopy należy kształtować
według zaleceń normy.
Gładkość powierzchni
1.czopów końcowych :R
z
=2,5-0,32
µ
m
2.powieszchni swobodnych : wały wolno obrotowe i średnio bieżne
(R
z
=10-5
µ
m), wysokoobrotowe ( R
z
=2,5
µ
m)
Tolerancje – powierzchnie swobodne wykonujemy w tolerancji
warsztatowej IT14 (h14) przy dużych obrotach IT12 do IT10
Uwzględnianie wpustu:
1.Jeżeli obciążenie jest w przybliżeniu statyczne wystarczy, by
moment bezwładności przekroju z rowkiem był nie mniejszy od
momentu bezwładności zarysu teoretycznego.
2.Gdy wał pracuje w zmiennym cyklu obciążenia przy niewielkim
udziale momentu skręcającego moment bezwładności koła wpisanego
winien być nie mniejszy niż teoretyczny
3.Gdy występuje duży udział momentu skręcającego moment
bezwładności koła współśrodkowego z przekrojem poprzecznym
wału, stycznego zewnętrznie do dna rowka pod wpust winien być nie
mniejszy od teoretycznej
a)
Należy dążyć do łagodnego kształtowania przejść stosując
np. stożki przejściowe zamiast odsadzeń
b)
Jeżeli łukowe odsadzenie jest konieczne starać się o
możliwie duży promień przejściowy
c)
Zaleca się wyrównywanie współczynników bezpieczeństwa
prowadzące do uzyskania najlepszej konstrukcji
d)
Gładkość powierzchni jest czynnikiem istotnie wpływającym
na podwyższenie wytrzymałości zmęczeniowej
e)
Należy pamiętać ze powłoki ochronne z metali o małej
wytrzymałości mogą być źródłem pierwszych pęknięć
zmęczeniowych
f)
Zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej można uzyskać
przez wytwarzanie na powierzchni elementu odpowiednich
napięć wstępnych
g)
Często działanie karbu można zastąpić stosując dodatkowe
karby odciążające /karby powodują spiętrzenie naprężeń/
8.
Czym różni się klin od wpustu
Wpust
Wpust:
przenoszą
moment
skręcający,
dobre
osiowanie
współpracujących części.
Klin: niewielki moment skręcający
- stosowane przy minimalnych wymaganiach co do współosiowości
- nierównomierny rozkład naprężeń
- niekorzystny …
- skośne ustawienie osadzonej części
- trudności z dopasowaniem klina
- stosowany przy małych prędkościach obrotowych
9.
Narysować ułożyskowanie wału uniemożliwiające jego
osiowe przesunięcie
10.
Łożysko
ślizgowe
(hydrodynamiczne,
h-statyczne,
rozkład ciśnień)
Tarcie płynne – można uzyskać na zasadzie h-statycznej lub h-
dynamicznej poprzez:
a)
klin smarny
b)
efekt wciskania smaru
Realizacja klina smarnego wymaga spełnienia 3 warunków:
- istnienia prędkości poślizgu większej od prędkości granicznej
- spełnienia warunku geometrycznego tzn. istnienia pomiędzy
ślizgającymi się po sobie powierzchni, przestrzeni zwężającej się w
kierunku ruchu
- ciągłego dostarczania do tej powierzchni wystarczającej ilości smaru
Realizacja tarcia płynnego na zasadzie „efekt wciskania smaru”:
- istnienie odpowiedniej wartości składowej, prędkości ruchu czopa w
kierunku normalnym do powierzchni nośnych
- istnienie możliwie silnego dławienia smaru na wypływie z łożyska
- ciągłego dostarczania wystarczającej ilości smaru na miejsce
wyciśniętego z łożyska
Zasada hydrostatyczna: gdy istnieje trudność w uzyskaniu tarcia
płynnego na zasadzie hydrodynamicznej, ze względu na niemożność
spełnienia któregoś z podstawowych warunków.
Ciśnienie w warstwie smaru oddzielającej czop od panewki
wywołujemy przez pompowanie smaru pompą znajdującą się poza
łożyskiem. Ciśnienie i wydatek pompy dobieramy tak, aby siła
wypadkowa ciśnienia i w warstwie smaru równoważyła obciążenie
łożyska.
Łożysko h-dynamiczne – musi istnieć odpowiednia prędkość
Łożysko h-statyczne – smar pompowany jest przez pompę znajdującą
się na zewnątrz łożyska
11.
Narysować osadzenie na wale koła zębatego
12.
Rysunek sprzęgła oponowego
13.
Materiały łożyskowe (ślizgowe, toczne, z czego rolki?)
Materiały łożyskowe powinny spełniać następujące cechy:
1.Dobra odkształcalność.
2.Odporność na zatarcia.
3.Wytrzymałość na naciski.
4.Wytrzymałość zmęczeniowa.
5.Odporność na korozję.
6.Dobre przewodnictwo ciepła.
7.Odpowiednią rozszerzalność cieplną.
8.Korzystna struktura materiału (niskie µ)
9.Dodra obrabialność.
10.Niska cena.
Łożyska ślizgowe: białe metale ołowiowe (Ł16), cynowe (babbit,
Ł83), stopy kadmowe, aluminiowe, brązy ołowiowe (B1032), brązy
cynowe
Łożyska toczne: pierścienie i elementy toczne wykonuje się z ŁH15,
ŁH15SG, koszyczki – z blach (metodą tłoczenia) – ze stali, brązu,
mosiądzu, tworzyw sztucznych.
14.
Wypisać kąty w gwintach pod względem samochowności i
sprawności
Sprawność:
Lw
Lv
=
η
Q
tg
ds
Ms
Lw
Q
tg
ds
h
Q
Lv
⋅
+
⋅
⋅
=
=
⋅
⋅
⋅
=
⋅
=
))
'
(
(
2
ρ
γ
π
π
γ
π
v
v
tg
D
n
tg
tg
tg
α
µ
ρ
α
α
π
γ
ρ
γ
γ
η
cos
'
2
)
'
(
=
=
=
+
=
Największą sprawność ma gwint trapezowy niesymetryczny,
trapezowy symetryczny, okrągły, metryczny.
Największą samohamowność ma gwint metryczny a najmniejszą
trapezowy niesymetryczny.
γ
≤
ρ
’ – warunek samohamowności
15.
Sprzęgło dopuszczające nie współosiowość (oldhama,
zębate) (to samo co nizej: sprzęgło zębate dwurzędowe)
16.
Sprzęgło zębate dwurzędowe
17.
Rodzaje elementów tocznych w łożyskach (co to jest
powierzchnia styku)
Elementy toczne: kilki, wałeczki, igiełki, baryłki, stożki
Powierzchnia styku – w łożyskach występują 2 rodzaje styku:
punktowe lub liniowe elementów tocznych z bieżniami, w czasie
pracy łożyska występują bardzo duże naciski jednostkowe, a pod ich
wpływem – znaczne naprężenia tzw. stykowe.
18.
Do czego służy krzywa Woltera (wykres Woltera i
Schmita)
Wykres Wöhlera buduje się sprawdzenia naprężeń powodujących
zniszczenie w funkcji liczby cykli. Wytrzymałość zmęczeniową
(granicę zmęczenia) wyznacza się na podstawie badań określonej
liczby próbek wzorcowych, obciążonych naprężeniem
σ
a i
naprężeniem średnim
σ
m o różnych wartościach, aż do ich
zniszczenia przy licznie cykli Nc lub do czasu przekroczenia umownej
liczby cykli Na. Otrzymane punkty nanosimy na wykres, po ich
połączeniu dostajemy wykres.
Zk- obszar wytrzymałości zmęczeniowej przy małej ilości cykli
Zo- obszar wytrzymałości zm. przy ograniczonej ilości cykli
Zz- obszar wytrzymałości zm. przy nieograniczonej ilości cykli
Sposoby obliczenia współczynnika w poszczególnych obszarach:
1.N
c
<10
4
-obszar obciążeń statycznych
δ
=Re/
σ
max
2.10
4
<N
c
<10
7
– obszar wytrzymałości ograniczonej
δ
z
=Z
o
/
σ
max
(Z
o
-
wyznaczone doświadczalnie lub obliczone Z
o
=Z
g
(10
7
/N
c
)^
ς
)
3.N
c
>10
7
– obszar wytrzymałości nieograniczonej
δ
=Z
g
/
σ
max
Liczba całkowita cykli
N
c
=n(1/min)*60*h(ilość godzin)*z(liczba zmian)*D(dni)*l(lat)
σ
m
=(
σ
max
+
σ
min
)/2- naprężenie średnie
σ
a
=(
σ
max
-
σ
min
)/2- amplituda naprężeń
R=
σ
min
/
σ
max
–współczynnik asymetrii cyklu
Kappa=
σ
m
/
σ
a
- współczynnik stałości obciążenia
Wykres Haigha
Wykres Smitha
Aby narysować wykres potrzeba Re, Zo,Zj.
Jeżeli przy wzroście obciążenia stosunek amplitudy
σ
a
do naprężenia
średniego
σ
m
będzie stały to wartość wytrzymałości zmęczeniowej
określa punkt k1
σ
a
/
σ
m
=const, x
2
=z
1
/
σ
max
=E*k1/CD
Jeśli przy wzroście obciążeń naprężenie średnie cyklu pozostaje stałe
to wytrzymałość zmęczeniowa odpowiadająca punktowi D określona
jest punktem k2, współczynnik bezpieczeństwa
σ
m
=const x2=Z2/
σ
z
=Ck2/CD
D-punkt pracy.
19.
Tok obliczeniowy łożysk tocznych i ślizgowych
ŁOŻYSKA TOCZNE
a)
ustalenie schematu konstrukcyjnego łożyskowania
b)
określenie wartości i kierunku obciążeń i prędkości
obrotowej
- dla obciążeń zmiennych obliczamy Po i n
o
c) ustalenie geometrycznych ograniczeń konstrukcyjnych i średnicy
czopa i gniazda
d) wybór typu łożyska
e) przyjęcie wymaganej twardości łożyska L
f) wyznaczenie wartości stosunku c/p dla przyjętej twardości i typu
łożyska
g) obliczenie obciążenia zastępczego
YFa
F
X
V
p
V
+
⋅
⋅
=
x,y – współczynnik zależny od typu i rodzaju łożyska
h) obliczenie obciążenia efektywnego p
e
= f
d
* p
i) obliczenie wymaganej nośności ruchowej
)
(
p
c
p
C
e
⋅
=
j) obliczenie efektywnej nośności ruchowej C
e
= f
t
* C
k) obliczenie zastępczego obciążenia:
V
r
F
p
F
Y
F
X
p
p
p
p
=
+
=
=
02
0
0
0
01
02
01
0
)
,
max(
l) obliczenie nośności spoczynkowej C
0
= S
0
* P
0
m) dobieramy łożysko: nośność i wymiary
n) sprawdzenie trwałości ciernej łożyska
o) weryfikacja nośności efektywnej C
e
= f
t
* C
p) dobór środka smarnego
r) obliczenie trwałości efektywnej:
P
e
e
P
C
a
a
a
L
)
(
,
,
0
3
2
1
⋅
=
s) przyjęcie pasowań oraz uszczelnienie komory smarnej
ŁOŻYSKO ŚLIZGOWE:
a)
dobór materiału na Panew i jej wymiarów
b)
sprawdzenie warunków wytrzymałościowych
L
D
P
p
śr
⋅
=
P – obciążenie czopa, D – średnica czopa [mm], L – czynna długość
Panwi [mm]
Wx
M
g
g
=
σ
c)
obliczenie luzów w łożysku
d)
dobór oleju na podstawie Sommerfelda
r
p
n
S
śr
δ
ψ
ψ
η
=
⋅
⋅
=
2
"
n” – prędkość obrotowa [Obr/s]
η
- lepkość dynamiczna [Pa * s]
δ
- luz promieniowy
r- promień czopa
ψ
- luz względny
e) dobór pasowania
f) sprawdzenie warunku tarcia płynnego
h
0
> R
21
+ R
22
g) sprawdzenie ilości oleju przepływającego przez łożysko
h) objętość pływów bocznych
i) kąt określający miejsca max ciśnienia
j) kąt określający miejsca min grubości filmu olejowego
k) kąt określający koniec klina smarnego
l) sprawdzenie warunku (p
śr
V)=(p
śr
V)
dop
m) minimalna prędkość obrotowa
20.
Na co oblicza się przekładnie otwarte
Przekładnie otwarte oblicza się na zginanie:
FP
ST
F
m
K
M
σ
λ
σ
≤
⋅
⋅
⋅
⋅
÷
=
3
2
2
)
5
,
1
45
,
1
(
σ
FP
– dopuszczalne naprężenia na zginanie zmęczeniowe
i sprawdza na naciski stykowe:
HP
T
B
H
E
H
n
n
d
b
F
Z
Z
Z
Z
Z
σ
σ
β
ε
≤
+
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
1
0
Z
E
– współczynnik sprężystości materiału kół
Z
H
– współczynnik geometrii zarysu
Z
ε
– współczynnik stopnia pokrycia
Z
β
- współczynnik pochylenia zęba
Z
B
– współczynnik zmiany krzywizny powierzchni styku
σ
HP
– dopuszczalne naprężenia na naciski stykowe
21.
Narysować połączenie śrubowe
Zbiornik ciśnieniowy
Sztywność ściskanych elementów oblicza się biorąc pod uwagę
przenoszenie nacisków wgłęb materiału poprzez tzw. STORZKI
WPLYWU o kącie rozwarcia 90st. Stożki te zamienia się następnie na
zastępcze walce o powierzchni przekroju F
k
, które przyrównuje się do
powierzchni przekrojów stożków. Podziałaniem zewnętrznej siły
osiowej Q śruba wydłuża się dodatkowo o odcinek
∆λ
s
jej całkowite
wydłużenie osiągnie wartość
λ
s
+
∆λ
s
odpowiadającą wypadkowej sile
na nią działającej Q
w
. Kołnierze natomiast ze względu na wydłużenie
śrub odprężą się o tę samą wielkość
∆λ
s,
a i wypadkową odkształcenie
będzie wynosiło
δ
k
-
∆λ
s.
W związku z tym działająca pierwotnie na nie
siła naciągu wstępnego śruby Q
o
zmaleje do wartości Q
o
’.
Q
w
=Q
o
’+Q
d
Q
o
’=Q
w
+Q
Q
o
’=(1.5-2)Q – pokrywy ciśnieniowe
Q
o
’=(0.2-0.6)Q – pokrywy łożyskowe
AC=Q
d
*ctg
α
, AC=(Q-Q
d
)*ctg
β
Q
d
*ctg
α
=(Q-Q
o
’)*ctg
β
Q
d
=Q*ctg
β
/(ctg
β
+ctg
α
)=Q*1/(1+ctg
α
/ctg
β
)=Q*1/(1+c
k
/c
s
)
Wzrost naciągu w śrubie pod odciążeniem Q jest tym większy im
stosunek c
k
/c
s
dla zmniejszenia obciążenia Q
w
należy zmniejszyć
sztywność śruby.
22.
Narysować sprzęgło tarczowe sztywne
23.
Różnice pomiędzy przekładnią zamknięta a otwartą
Przekładnię zamkniętą liczymy na naciski powierzchniowe (liczymy
odległość osi), a sprawdzamy na zginanie. Oblicza się ją także
zmęczeniowo.
Natomiast przekładnię otwartą oblicza się na zginanie, a sprawdza na
naciski stykowe.
Przekładnia otwarte pracuje w mniejszej ilości cykli, a przekładnia
zamknięta w większej ilości cykli.
24.
Geometria koła zębatego (wieniec)
W zależności od kształtu geometrycznego bryły, na której nacięto
zęby rozróżnia się koła walcowe i stożkowe oraz ich odmiany (koła
walcowe)
- o zębach prostych
- o zębach skośnych
- o zębach daszkowych
- z uzębieniem wewnętrznym
- zębatka
Kola stożkowe:
- o zębach prostych
- o zębach skośnych
- o zębach krzywoliniowych
- płaskie
25.
Parametry kół zębatych (kąty itp.)
1.
powierzchnia podziałowa
2.
powierzchnia
boczna
zęba
3.
wierzchołek zęba
4.
dno wrębu
5.
zarys zęba
6.
wrąb
7.
czoło uzębienia
8.
podziałka nominalna
- Moduł m = P/П
P – podziałka mierzona na
obwodzie koła podziałowego
- średnica podziałowa d=m*z
-
średnica
wierzchołków
da=m(z+2)
- średnica podstaw d
f
=m(z-2,5)
- wysokość płowy zęba ha=m
- wysokość stopy zęba h
f
= 1,25m
wysokość zęba h=ha+h
f
= 2,25m
grubość zęba s = 0,5p – j; j – luz boczny
szerokość wrębu e = 0,5p + j
luz wierzchołkowy c = ha – h
f
= 0,25m
luz obwodowy j = 0,04m
Punkt przyporu – miejsce chwilowego styku zębów
Linia przyporu – utworzona przez kolejne punkty przyporu
Okrąg zasadniczy – okrąg, którego średnica zasadnicza d
b
jest styczna
do linii przyporu d
b
= d * cos
α
p
Kąt przyporu – kąt, który tworzy linia przyporu ze styczną do kół
tocznych
Łuk przyporu – łuk jaki zakreśla na kole tocznym ząb od chwili
wejścia do wyjścia z przyporu
Liczba przyporu – stosunek długości łuku przyporu do podziałki na
kole tocznym.
26.
Połączenie sworzniem luźnym i ciasnym
- ciasno – liczymy na ścinanie:
)
,
(
2
4
0
2
t
tj
t
t
k
k
k
d
F
≤
=
π
τ
- luźno – liczymy na zginanie:
8
8
)
2
(
4
2
)
2
2
(
2
2
1
1
2
1
max
FL
L
L
F
L
F
L
L
F
M
g
=
+
=
=
⋅
−
+
=
L
1
+ 2L
2
= L
)
,
(
1
,
0
8
0
3
gj
g
g
g
k
k
k
d
FL
≤
⋅
⋅
=
σ
dla sworznia drążonego:
)
(
1
,
0
4
0
4
d
d
d
Wx
−
=
Na naciski między sworzniem, a uchem:
0
1
k
L
d
F
p
≤
⋅
=
Widełkami a sworzniem:
0
2
2
k
L
d
F
p
≤
⋅
=
L
1
= (1,4 – 1,7)d L
2
= (0,3 – 0,5)L
1
d
0
= (0,5 – 0,6)d
27.
Zaprojektować połączenie spawane
Xe
kr
Re
=
b
q
F
r
⋅
=
σ
- czy pręt przeniesie obciążenie
F
1
= 0,5F –ob. jednej nakładki
Grubość nakładki
r
n
k
b
F
g
⋅
≥
1
a = 0,7h
kt’ = 0,65kt - spoina pachwinowa
L
1
≥
F / a*kt’
Ln = 2L
1
b
e
F
F
2
1
⋅
=
b
e
F
F
1
2
⋅
=
'
kg
Wx
Mg
g
≤
=
σ
b
q
b
Wx
2
⋅
=
kg’ = 0,9kg
'
tj
rj
k
L
a
F
≤
⋅
=
σ
28.
Obliczyć połączenie kołkowe
Połączenie kołkowe
liczymy na ścinanie:
t
k
t
k
n
d
F
≤
⋅
⋅
=
2
4
π
τ
n – liczba ścinanych przekrojów
t
w
k
t
k
d
d
n
M
≤
⋅
⋅
⋅
=
2
0
8
π
τ
Na nacisk powierzchniowy między czopem a kołkiem:
dop
k
w
p
d
d
n
M
p
≤
⋅
⋅
=
2
0
max
6
Na nacisk między tuleją a kołkiem:
dop
w
p
d
d
D
n
M
p
≤
⋅
−
⋅
=
)
(
4
2
2
0
max
(kołek wzdłużny liczyć jak wpust)
29.
Obliczyć wpust
Wpust liczymy na nacisk powierzchniowy:
0
0
2
k
n
h
L
F
p
≤
⋅
⋅
=
0
0
0
4
k
n
d
h
L
M
p
w
≤
⋅
⋅
⋅
=
L = L
0
+ b
L
0
– czynna długość wpustu
n- ilość wpustów
h- wysokość wpustu
b- szerokość wpustu
30.
Korekcja
Podcięcia zęba podczas obtaczania obwiedniowego występuje
wówczas gdy część narzędzia zębatki wytwarza zarys który nie jest
ewolwentą.
W praktyce podcięcie występuje wtedy gdy występuje bardzo mało
zębów.
Graniczna liczba zębów Z
g
=y*2/sin
2
α
o
z
g
(
α
o
=20st)=17, a gdy
dopuszczamy niewielkie podcięcie zębów z
g
’=14
Rozróżnia się 2 podstawowe przypadki stosowania kół z przesuniętym
zarysem:
- bez zmiany odległości P-0
- ze zmianą odległości P
31.
Zużycie kół zębatych
-rysy hartownicze –pęknięcia
-uszkodzenia interferencyjne –występują przy nadmiernym nacisku
pomiędzy stopą a głową
-odpryski – są inicjowane przez rysy i pęknięcia w utwardzonej
warstwie
-wytarcia
i
wydarcia-
są
wynikiem
obecności
twardych
zanieczyszczeń pomiędzy zębami
-zatarcie i przegrzanie – powstaje przy zaniku smaru i metalicznym
styku zęba
-pitting- ma postać piramidkowych ubytków na powierzchniach
bocznych jest inicjowany przez pęknięcia w które wszedł olej
-zgniot i złamanie – uszkodzenie nieutwardzonych zębów o zbyt
małej granicy plastyczności
korozja – może być spowodowana brakiem oleju
32.
Pitting
Zjawisko to nie jest całkowicie poznane zwłaszcza jego początek
powstawania. Jest jednym z rodzajów uszkodzeń kół zębatych. Z
obserwacji wiadomo, że może ono być przejściowe i trwałe
postępujące, objawiające się na zębach kół „miękkich” o twardości
poniżej 350HB, w przekładniach zamkniętych, obficie smarowanych,
zwykle po przekroczeniu liczby cykli obciążeń N>10
4
cykli.
Obserwujemy również umiejscowienie wykruszeń zwykle w okolicy
średnicy podziałowej koła z tendencją rozciągania się na stopę zęba, a
więc w obszarze największego nacisku przy niedostatku filmu
olejowego. Na poddanej naciskom i naprężeniom stycznym
powierzchni zęba powstają pęknięcia. Pęknięcia te odchylone od
normalnej do powierzchni zęba w stronę działania sił tarcia
wypełniają się olejem, który może wydatnie przyspieszyć proces
wykruszania w zależności od tego czy jest zaciśnięty w szczelinie czy
też z niej wyciskany. W przypadku gdy szczelina wypełniona olejem
zostaje za każdym obrotem najpierw przymknięta, a następnie
poddana naciskowi, następuje powiększenie jej rozmiarów aż do
powstania wykruszenia.
33.
Narysować łańcuchy
34.
Rodzaje połączeń spawanych
W zależności od przeznaczenia spoin:
Nośne, szczelne, złączne
Ze względu na kształt spoiny:
Czołowe, pachwinowe, otworowe, punktowe, brzeżne
Rodzaje spoin:
35.
Połączyć 2 belki za pomocą spawu tak aby zachowały
sprawność całej belki
Niekorzystne jest połączenie jednostronną spoiną pachwinową przy
obciążeniach zmiennych.
36.
Rodzaje uszkodzeń w kołach zębatych
-rysy hartownicze –pęknięcia
-uszkodzenia interferencyjne –występują przy nadmiernym nacisku
pomiędzy stopą a głową
-odpryski – są inicjowane przez rysy i pęknięcia w utwardzonej
warstwie
-wytarcia
i
wydarcia-
są
wynikiem
obecności
twardych
zanieczyszczeń pomiędzy zębami
-zatarcie i przegrzanie – powstaje przy zaniku smaru i metalicznym
styku zęba
-pitting- ma postać piramidkowych ubytków na powierzchniach
bocznych jest inicjowany przez pęknięcia w które wszedł olej
-zgniot i złamanie – uszkodzenie nieutwardzonych zębów o zbyt
małej granicy plastyczności
korozja – może być spowodowana brakiem oleju
37.
Sprzęgło umożliwiające zmianę osi i pochylenie
(rysunek taki jak w pytaniu 16)
38.
Tolerancje i pasowania
Tolerancja wymiaru polega na określeniu dwóch wymiarów
granicznych: A- dolnego, B- górnego, między którymi powinien się
znaleźć wymiar przedmiotu.
Różnicę pomiędzy górnym a dolnym wymiarem granicznym
nazywamy tolerancją T wymiaru, różnicę pomiędzy wymiarem
górnym i nominalnym- odchyłką górną (ES- dla wymiaru
wewnętrznego, es- dla wymiaru zewnętrznego), a różnicę między
wymiarem dolnym i nominalnym odchyłką dolną (EI, ei).
N- wymiar nominalny
A=N +EI lub A=N+ei
B=N +ES lub B=N+es
T=ES-EI lub T=es-ei albo T=B-A
Cechą charakterystyczną prasowań są luzy graniczne:
Najmniejszy L
min
, największy L
max
.
N
EI
ES
- tak samo i wałek
L
min
=A
otworu
-B
wałka
=A
o
-B
w
=EI-es
L
max
=B
o
-A
w
=ES-ei
Jeżeli z obliczenia wynika dla L
min
wartość ujemna (luz ujemny czyli
wcisk), a dla L
max
- dodatnia, to występuje pasowanie mieszane, jeśli
zaś i dla L
max
wynika wartość ujemna, to występuje pasowanie ciasne.
L
min
i L
max
dodatnia to luźne.
Pasowania wg stałego otworu:
Luźne:H7/g6,H7/h6,H7/f7,H7/e8,H8/h7
Mieszane:H7/js6,H7/k6,H7/n6
Ciasne:H7/p6,H7/r6,H7/s6
Pasowania wg stałego wałka:
Luźne:G7/h6,H7/h6,F8/h6,H8/h7,H8/h8
Mieszane:Js7/h6,K7/h6,N7/h6
Ciasne:P7/h6.
39.
Korekcja P, P0
1.PO – przesunięcie zarysu bez zmiany odległości osi.(X-X) Polega
na przesunięciu narzędzia zębatkowego na jednym kole na zewnątrz o
taką samą wielkość, o jaką w drugim kole- ku wnętrzu.
Stosuje się z
1
+z
2
>=2z
g
(z
g’
)
Zastosowanie PO pozwala na usunięcie podcięcia zęba na kole ale jest
także gdy podcięcie nie grozi poprawności współpracy z większą
liczbą przyporu.
2.P- przesunięcie zarysu ze zmianą odległości osi (X+X). Stosuje się
gdy z
1
+z
2
<2z
g
, oraz gdy względy konstrukcyjne wymagają zmiany
odległości osi. Po zastosowaniu przesunięcia zarysu x
1
,x
2
osie kół
ulegają
rozsunięciu
i
nowa
odległość
osi
będzie
równa
a
p
=a
0
+(x
1
+x
2
)*m- odległość pozorna.
Aby skasować luz obwodowy zbliża się koła na odległość
a
r
=a
0
*cos
α
0
/cos
α
t
α
t
toczny
kąt
przyporu
a
0
=z
1
+z
2
/2*m
inv
α
t
=2*(x
1
+x
2
)/(z
1
+z
2
)*tg
α
0
+inv
α
0
Dla zachowania luzu wierzchołkowego należy ściąć głowy o
k
m
=a
p
+a
m
Mamy do rozdysponowania x
1
+x
2
=const, w praktyce x
2
=0 lub x
1
=0
lub x
1
=x
2
.
40.
Rodzaje oczek przy przekładni łańcuchowej
Rodzaje oczek:
- sworzniowy
- tulejkowy
- rolkowy
- zębaty
- ogniwo
(rysunki znajdują się w pytaniu 33)
1. Obliczyć i narysować pasowanie
2. Sposoby spawania
3.Narysować połączenie wpustowe i wielowypustowi
4. Rozkład ciśnień w łożysku ślizgowym (osiowe i poprzeczne)
5. Przekładnia pasowa (rozkład naprężeń w ruchu i spoczynku)
6. Rodzaje uszkodzeń zębów
7. Metody kształtowania wałów (wpływ karbów i sposoby
łagodzenia)
8. Czym różni się klin od wpustu
9. Narysować ułożyskowanie wału uniemożliwiające jego osiowe
przesunięcie
10. Łożysko ślizgowe (hydrodynamiczne, h-statyczne, rozkład
ciśnień)
11. Narysować osadzenie na wale koła zębatego
12. Rysunek sprzęgła oponowego
13. Materiały łożyskowe (ślizgowe, toczne, z czego rolki?)
14. Wypisać kąty w gwintach pod względem samochowności i
sprawności
15. Sprzęgło dopuszczające nie współosiowość (oldhama, zębate
16. Sprzęgło zębate dwurzędowe
17. Rodzaje elementów tocznych w łożyskach (co to jest
powierzchnia styku)
18. Do czego służy krzywa Woltera (wykres Woltera i Schmita)
19. Tok obliczeniowy łożysk tocznych i ślizgowych
20. Na co oblicza się przekładnie otwarte
21. Narysować połączenie śrubowe
22. Narysować sprzęgło tarczowe sztywne
23. Różnice pomiędzy przekładnią zamknięta a otwartą
24. Geometria koła zębatego (wieniec)
25. Parametry kół zębatych (kąty itp.)
26. Połączenie sworzniem luźnym i ciasnym
27. Zaprojektować połączenie spawane
28. Obliczyć połączenie kołkowe
29. Obliczyć wpust
30. Korekcja
31. Zużycie kół zębatych
32. Pitting
33. Narysować łańcuchy
34 .Rodzaje połączeń spawanych
35. Połączyć 2 belki za pomocą spawu tak aby zachowały
sprawność całej belki
36. Rodzaje uszkodzeń w kołach zębatych
37.Sprzęgło umożliwiające zmianę osi i pochylenie
38.Tolerancje i pasowania
39. Korekcja P, P0
40. Rodzaje oczek przy przekładni łańcuchowej