17.Перечислите основные параметры для расчета пружин

Диаметр проволоки пружины, наружный диаметр пружины, свободная высота (длина) пружины, высота (длина) пружины при рабочей деформации, полное число витков пружины, нерабочее (опорное) число витков пружины, число зашлифованных витков пружины, модуль сдвига материала проволоки пружины, плотность материала проволоки пружины.

18. Что такое жесткость пружины? От чего она зависит?

Жёсткость пружины (c) - это рабочая сила пружины при 1мм нажима (растяжения в случае пружины растяжения), является величиной, пропорциональной для цилиндрических пружин

c = Fn / fn

Пружины растяжения также имеют определённую силу начальной нагрузки, т .е. силу которую необходимо приложить, чтобы растянуть витки. Сила начального напряжения (Fo), в зависимости от диаметра пружины, составляет от 5% до 15% значения Fn.

зависит как от свойств материала, так и от размеров упругого тела. Так, для упругого стержня можно выделить зависимость от размеров стержня (площади поперечного сечения S и длины L), записав коэффициент упругости как k = E \cdot S / L. Величина E называется модулем Юнга и, в отличие от коэффициента упругости, зависит только от свойств материала пружины

19. Какие виды упругих элементов, используемых в машиностроении, вы знаете?

Работа упругих элементов в машинах заключается в накоплении энергии и ее последующей отдаче или в осуществлении постоянного нажатия. Упругие элементы (пружины и рессоры) находят широкое применение в машиностроении.

Их применяют:

· для создания заданных постоянных сил в передачах трением, в фрикционных муфтах, тормозах, предохранительных устройствах, для уравновешивания сил тяжести и других сил;

· для силового замыкания кинематических пар (например, в кулачковых механизмах), для исключения влияния зазоров на точность перемещений;

· для выполнения функций двигателя на основе предварительного аккумулирования энергии;

· для виброизоляции в транспортных машинах, приборах, в виброизоляционных опорах машин и т. д.;

· для восприятия энергии удара; благодаря упругим элементам энергия удара поглощается на больших перемещениях и сила удара соответственно уменьшается (буферные пружины подвижного состава железных дорог, артиллерийские установки;

· для измерения сил, температур, перемещений, осуществляемых по упругим деформациям пружин с линейными характеристиками.

Основное распространение в машиностроении имеют металлические упругие элементы. По виду воспринимаемой внешней нагрузки различают пружины растяжения, сжатия, кручения и изгиба. Цилиндрическая форма пружин удобна для ее размещения в машинах. В пружинах, работающих на изгиб, трудно создать равномерное напряженное состояние по длине.

20. Какие виды муфт вы знаете?

Муфта – устройство, предназначенное для соединения концов валов или для соединения валов с расположенными на них деталями.

Основное назначение: передача вращающего момента без изменения его модуля и направления.

Функции, выполняемые муфтами: предохранение механизма от перегрузок, компенсирование несоосности валов, разъединение или соединение валов во время работы и др.

В зависимости от конструкции муфты различаются по функциональному назначению и принципу действу. Различают следующие виды муфт: механические, гидравлические, электрические и др. Широко применяемые муфты стандартизованы.

Основная паспортная характеристика муфты - значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана. Ниже рассматриваются только наиболее распространенные в машиностроении механические муфты.

По характеру соединения валов муфты подразделяют на неуправляемые (постоянные), управляемые и самоуправляемые (автоматические).

Виды муфт

Муфта глухая образует жесткое и неподвижное соединение валов. Они не компенсируют ошибки изготовления и монтажа, требуют точной центровки валов. Применяются обычно глухие муфты для тихоходных валов.

Втулочная муфта – самая простая из глухих муфт, состоит из соединительной втулки со штифтами (рис. 7.1, а) или шпонками (рис. 7.1, б). Основное их достоинство – простота конструкции. Применяют их при относительно небольших нагрузках на валах диаметрами до 60…70 мм.

Муфта фланцевая – наиболее распространенная состоит из двух полумуфт , соединенных болтами. Болты ставят через один: с зазором и без зазора под развертку Центрирование полумуфт в этом случае осуществляют болтами, установленными без зазора, которые рассчитывают на срез. Установка болтов без зазора позволяет получить муфты меньших габаритов и поэтому более распространена. Фланцевые муфты применяют для соединения валов диаметром до 200 мм и более. Достоинствами таких муфт являются простота конструкции и сравнительно небольшие габариты

Жесткая компенсирующая муфта. За счет подвижности деталей такие муфты компенсируют радиальные, угловые и осевые смещения валов, вызванные неточностями их изготовления, монтажа и упругими деформациями. Это позволяет уменьшить нагрузки на валы и подшипники.

Недостаток жестких компенсирующих муфт – отсутствие упругодемпфирующих элементов, смягчающих толчки и удары. Наибольшее распространение получили кулачково-дисковая и зубчатая.

Упругие компенсирующие муфты применяются не только для компенсации смещения валов, но и для снижения динамичности нагрузок и амортизации колебаний, возникающих при работе передач машин.

Управляемые (сцепные) муфты

Позволяют соединять и разъединять валы без остановки двигателя. По конструкции управляемые муфты можно разделить на кулачковые, зубчатые, основанные на зацеплении, и фрикционные, основанные на трении.

Кулачковые и зубчатые муфты имеют весьма небольшие габариты и массу, не допускают проскальзывания. Однако их включение на ходу сопровождается ударами. Фрикционные муфты позволяют плавно соединять ведущий и ведомые валы под нагрузкой при любой скорости их вращения, предохраняют механизмы от внезапных перегрузок.

Управляемые муфты требуют точной соосности соединяемых вaлов

Самоуправляемые автоматические муфты выполняют автоматически одну из следующих функций: ограничение передаваемой нагрузки – предохранительные муфты; передачу нагрузки (момента) только в одном направлении – муфта обгона; включение и выключение при заданной скорости – центробежные муфты.

Предохранительную муфту срабатывают, когда вращающий момент превышает некоторую установленную величину. При достижении вращающим моментом предельной величины под действием осевых усилий, обусловленных формой впадин полумуфты, шарики смещаются в осевом направлении (преодолевая сопротивление пружины) и размыкают муфту с последующим прощелкиванием.

Муфта обгона (мyфты свободного хода) предназначены для передачи вращающего момента только в одном направлении. Наибольшее распространение получили фрикционные обгонные мyфты, передающие вращающий момент за счет заклинивания между полумуфтами промежуточных тел (в основном роликов). Такие муфты бесшумны, компактны, могут работать при высокой частоте вращения. Их изготовляют для вaлов диаметром 10…90 мм и передачи момента до 750…800 Нм.

Пусковую (центробежную) муфту используют для плавного пуска приводов грузоподъемных машин конвейеров и т.п. Они позволяют электродвигателю легко разогнаться и по достижении им определенной скорости начать плавный разгон рабочего органа. Одновременно пусковые мyфты выполняют и предохранительные функции.

Распространены колодочные и дисковые центробежные фрикционные муфты. Центробежную муфту устанавливают на вал электродвигателя. При наличии ременной передачи от электродвигателя к рабочему органу наружную ведомую часть муфты конструируют в виде шкива.