Wörterbuch der Automobilbegriffe. Grundlegende Konzepte zu Maschinenteilen Was ist ein Teil und seine Hauptmerkmale?

Die Entwicklung der modernen Gesellschaft unterscheidet sich von der antiken Gesellschaft dadurch, dass die Menschen verschiedene Arten von Maschinen erfanden und lernten, sie zu benutzen. Jetzt genießen sie selbst in den entlegensten Dörfern und bei den rückständigsten Stämmen die Früchte technischer Fortschritt. Unser ganzes Leben ist vom Einsatz von Technologie begleitet.

Im Entwicklungsprozess der Gesellschaft, mit der Mechanisierung von Produktion und Transport, der Zunahme der Komplexität von Strukturen entstand nicht nur unbewusst, sondern auch wissenschaftlich das Bedürfnis, sich der Produktion und dem Betrieb von Maschinen zu nähern.

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts wurde an westlichen Universitäten und wenig später an der Universität St. Petersburg ein eigenständiger Studiengang „Maschinenteile“ in die Lehre eingeführt. Ohne diesen Studiengang ist die Ausbildung eines Maschinenbauingenieurs jeglicher Fachrichtung heute undenkbar.

Der Prozess der Ausbildung von Ingenieuren auf der ganzen Welt hat eine einheitliche Struktur:

1. In den ersten Kursen werden Grundlagenwissenschaften eingeführt, die Kenntnisse über die allgemeinen Gesetze und Prinzipien unserer Welt vermitteln: Physik, Chemie, Mathematik, Informatik, Theoretische Mechanik, Philosophie, Politikwissenschaft, Psychologie, Wirtschaftswissenschaften, Geschichte usw.
2. Dann beginnt man mit dem Studium der angewandten Wissenschaften, die die Wirkungsweise der grundlegenden Naturgesetze in bestimmten Lebensbereichen erklären. Zum Beispiel technische Thermodynamik, Festigkeitstheorie, Materialwissenschaften, Festigkeitslehre, Computertechnik usw.
3. Ab dem 3. Jahr beginnen die Studierenden mit dem Studium allgemeiner technischer Wissenschaften wie „Maschinenteile“, „Grundlagen der Normung“, „Materialverarbeitungstechnik“ usw.
4. Schließlich werden Sonderdisziplinen eingeführt, bei denen die Qualifikation eines Ingenieurs in der jeweiligen Fachrichtung festgestellt wird.

Die Bildungsdisziplin „Maschinenteile“ zielt darauf ab, die Konstruktion von Teilen und Mechanismen von Geräten und Anlagen durch Studierende zu erlernen; physikalische Funktionsprinzipien von Instrumenten, physikalischen Anlagen und technologischen Geräten, die in der Nuklearindustrie verwendet werden; Entwurfsmethoden und Berechnungen sowie Methoden zur Erstellung der Entwurfsdokumentation. Um für das Verständnis dieser Disziplin bereit zu sein, müssen Sie über Grundkenntnisse verfügen, die in den Kursen „Physik der Festigkeit und Festigkeit von Werkstoffen“, „Grundlagen der Materialwissenschaft“, „Technische Grafik“, „Informatik und Informationstechnik“ vermittelt werden “.

Das Fach „Maschinenteile“ ist Pflicht- und Grundlagenfach für Lehrveranstaltungen, die eine Studienarbeit und Diplomgestaltung beinhalten.

Maschinenteile als wissenschaftliche Disziplin berücksichtigen die folgenden Hauptfunktionsgruppen.

1. Körperteile, Stützmechanismen und andere Maschinenkomponenten: Platten, die Maschinen tragen, bestehend aus einzelnen Einheiten; Rahmen, die die Hauptkomponenten von Maschinen tragen; Rahmen Transportfahrzeuge; Gehäuse von Rotationsmaschinen (Turbinen, Pumpen, Elektromotoren); Zylinder und Zylinderblöcke; Getriebegehäuse; Tische, Schlitten, Stützen, Konsolen, Konsolen usw.
2. Getriebe sind Mechanismen, die mechanische Energie über eine Distanz übertragen, in der Regel unter Umwandlung von Geschwindigkeiten und Momenten, manchmal unter Umwandlung von Bewegungsarten und -gesetzen. Drehbewegungsgetriebe wiederum werden nach dem Funktionsprinzip in schlupffrei arbeitende Zahnradgetriebe – Zahnradgetriebe, Schnecken- und Kettengetriebe sowie Reibgetriebe – unterteilt. Riemenantriebe und Reibung mit starren Verbindungen. Aufgrund des Vorhandenseins einer flexiblen Zwischenverbindung, die große Abstände zwischen den Wellen ermöglicht, wird zwischen flexiblen Getrieben (Riemen und Kette) und Direktkontaktgetrieben (Zahnrad, Schnecke, Reibung usw.) unterschieden. Entsprechend der relativen Anordnung der Wellen - Getriebe mit parallelen Wellenachsen (Zylinderräder, Kette, Riemen), mit sich kreuzenden Achsen (Kegelräder), mit sich kreuzenden Achsen (Schnecke, Hypoid). Entsprechend der Hauptkinematik – Übersetzungsverhältnis – gibt es Getriebe mit konstantem Übersetzungsverhältnis (Untersetzung, Overdrive) und mit variablem Übersetzungsverhältnis – gestuft (Getriebe) und stufenlos (Variatoren). Zahnräder, die eine Drehbewegung in eine kontinuierliche Translationsbewegung oder umgekehrt umwandeln, werden in Schnecke – Mutter (gleitend und rollend), Zahnstange – Zahnstange und Ritzel, Zahnstange – Schnecke, lange Halbmutter – Schnecke unterteilt.
3. Wellen und Achsen dienen der Lagerung rotierender Maschinenteile. Es gibt Getriebewellen, die Getriebeteile tragen – Zahnräder, Riemenscheiben, Kettenräder sowie Haupt- und Sonderwellen, die neben Getriebeteilen auch Arbeitsteile von Motoren oder Geräten tragen. Rotierende und stationäre Achsen werden häufig in Transportfahrzeugen verwendet, um beispielsweise nicht angetriebene Räder zu tragen. Rotierende Wellen oder Achsen ruhen auf Lagern und translatorisch bewegte Teile (Tische, Stützen etc.) bewegen sich entlang von Führungen. Wälzlager werden am häufigsten in Maschinen verwendet; sie werden in einem breiten Bereich von Außendurchmessern von einem Millimeter bis zu mehreren Metern und einem Gewicht von Bruchteilen eines Gramms bis zu mehreren Tonnen hergestellt.
4. Zur Verbindung der Wellen dienen Kupplungen. Diese Funktion kann mit der Kompensation von Herstellungs- und Montagefehlern, der Milderung dynamischer Effekte, der Steuerung usw. kombiniert werden.
5. Elastische Elemente sollen Vibrationen isolieren und Aufprallenergie dämpfen, Motorfunktionen erfüllen (z. B. Uhrfedern) und Lücken und Spannungen in Mechanismen erzeugen. Es gibt Schraubenfedern, Schraubenfedern, Blattfedern, Gummifedern usw.
6. Verbindungsteile sind eine eigene Funktionsgruppe. Es gibt: dauerhafte Verbindungen, die eine zerstörungsfreie Trennung von Teilen, Verbindungselementen oder Verbindungsschicht nicht zulassen – geschweißt, gelötet, genietet, geklebt, gerollt; lösbare Verbindungen, die eine Trennung ermöglichen und durch die gegenseitige Richtung von Teilen und Reibungskräften oder nur durch gegenseitige Richtung erfolgen. Je nach Form der Verbindungsflächen werden Verbindungen durch Ebenen und durch Rotationsflächen unterschieden – zylindrisch oder konisch (Welle-Nabe). Schweißverbindungen sind im Maschinenbau weit verbreitet. Unter den lösbaren Verbindungen sind Gewindeverbindungen mit Schrauben, Bolzen, Bolzen und Muttern am häufigsten.

„Maschinenteile“ ist also ein Kurs, in dem sie die Grundlagen der Konstruktion von Maschinen und Mechanismen erlernen.

Was sind die Phasen der Entwicklung des Designs eines Geräts, Geräts oder einer Installation?

Zunächst wird eine Designspezifikation festgelegt, die das Ausgangsdokument für die Entwicklung eines Geräts, Instruments oder einer Installation darstellt und Folgendes spezifiziert:

a) Zweck und Anwendungsbereich des Produkts; b) Betriebsbedingungen; c) technische Anforderungen; d) Entwicklungsstadium; e) Art der Produktion usw.

Der Leistungsbeschreibung kann ein Anhang mit Zeichnungen, Skizzen, Diagrammen und anderen erforderlichen Dokumenten beiliegen.

Zu den technischen Anforderungen gehören: a) Zweckindikatoren, die den Verwendungszweck und die Anwendung des Geräts bestimmen (Messbereich, Kraft, Leistung, Druck, Empfindlichkeit usw.; b) die Zusammensetzung des Geräts und Designanforderungen (Abmessungen, Gewicht, Verwendung). von Modulen usw.; c) Anforderungen an Schutzmaßnahmen (vor ionisierender Strahlung, hohen Temperaturen, elektromagnetischen Feldern, Feuchtigkeit, aggressiven Umgebungen usw.), Austauschbarkeit und Zuverlässigkeit, Herstellbarkeit und messtechnische Unterstützung; d) ästhetische und ergonomische Anforderungen; d) zusätzliche Anforderungen.

Der regulatorische Rahmen für Design umfasst: a) ein einheitliches System der Designdokumentation; b) ein einheitliches System der technologischen Dokumentation. c) Staatlicher Standard der Russischen Föderation für das System der Entwicklung und Produktion von Produkten SRPP – GOST R 15.000 – 94, GOST R 15.011 – 96. SRPP

Ein Mechanismus ist ein künstlich geschaffenes System von Körpern, das dazu bestimmt ist, die Bewegung eines oder mehrerer von ihnen in die erforderlichen Bewegungen anderer Körper umzuwandeln. Maschine – ein Mechanismus oder eine Kombination von Mechanismen, die dazu dient

Beteiligung anderer Stellen.

Je nach Zweck gibt es:

Energiemaschinen – Motoren, Kompressoren;

Arbeitsmaschinen – Technologie, Transport, Information.

Alle Maschinen bestehen aus Teilen, die zu Einheiten zusammengefasst sind. Ein Teil ist ein Teil einer Maschine, der ohne den Einsatz von Montagevorgängen hergestellt wird.

Eine Einheit ist eine große Baueinheit, die einen ganz bestimmten funktionalen Zweck hat.

Es gibt Teile und Einheiten für allgemeine und spezielle Zwecke.

Allzweckteile und -baugruppen werden in drei Hauptgruppen unterteilt:

Verbindungsteile;

Übertragung von Rotations- und Translationsbewegungen;

Teile für Getriebe.

Die Schaffung von Maschinen und deren Verknüpfung aus verschiedenen Teilen erfordert deren Verbindung untereinander. Eine ganze Gruppe dient diesem Zweck.

Verbindungsteile (Verbindungen), die wiederum unterteilt sind in:

Einteilig - genietet, geschweißt, geklebt; mit Interferenz;

Abnehmbar – mit Gewinde; verschlüsselt; verzahnt.

Jede Maschine besteht aus Motor, Getriebe und Führungsmechanismen. Am gebräuchlichsten für alle Maschinen sind Getriebe

Endmechanismen. Am bequemsten ist es, Energie durch Rotationsbewegung zu übertragen. Sie dienen der Energieübertragung bei Rotationsbewegungen

Getriebe, Wellen und Kupplungen.

Drehbewegungsübertragungen sind Mechanismen zur Übertragung von Energie von einer Welle auf eine andere, meist unter Umwandlung

Entwicklung (Abnahme oder Zunahme) von Winkelgeschwindigkeiten und eine entsprechende Änderung des Drehmoments.

Getriebe werden nach Getriebe (Zahnrad, Schnecke, Kette) und Reibung (Riemen, Reibung) unterteilt.

Rotierende Getriebeteile – Zahnräder, Riemenscheiben, Kettenräder – werden auf Wellen und Achsen montiert. Die Wellen dienen der Drehmomentübertragung

dass entlang seiner Achse und zur Unterstützung der oben genannten Teile. Achsen dienen der Lagerung rotierender Teile ohne Drehmomentübertragung.

Die Wellen werden über Kupplungen verbunden. Es gibt Permanent- und Kupplungskupplungen

Wellen und Achsen drehen sich in Lagern. Je nach Art der Reibung werden sie in Wälz- und Gleitlager unterteilt.

In den meisten Maschinen müssen elastische Elemente verwendet werden – Federn und Federn, deren Zweck darin besteht, Energie zu speichern bzw. zu speichern

verhindern Vibrationen.

Um die Gleichmäßigkeit der Bewegung zu erhöhen, Maschinenteile auszubalancieren und Energie zu speichern, um die Aufprallkraft zu erhöhen, werden Schwungräder verwendet.

Pendel, Frauen, Kopra.

Die Langlebigkeit von Maschinen wird maßgeblich durch Antikontaminations- und Schmiervorrichtungen bestimmt.

Eine wichtige Gruppe bilden Details und Kontrollmechanismen. Darüber hinaus umfassen sehr bedeutende Gruppen spezifische

Für Energiemaschinen – Zylinder, Kolben, Ventile, Turbinenschaufeln und -scheiben, Rotoren, Statoren und andere;

Für Transportfahrzeuge – Räder, Schienen, Schienen, Haken, Eimer und andere.

2 . Grundlagen des Mechanismusdesigns. Design ist der Prozess der Entwicklung technischer Dokumentation, die Machbarkeitsstudien, Berechnungen, Zeichnungen, Layouts, Kostenvoranschläge, Erläuterungen und andere Materialien enthält, die für die Herstellung einer Maschine erforderlich sind. Je nach Art der Darstellung des Objekts wird zwischen zeichnerischer und volumetrischer Gestaltung unterschieden; Letzteres beinhaltet die Ausführung eines Layouts oder Modells des Objekts. Maschinenteile zeichnen sich durch die zeichnerische Konstruktionsweise aus. Der als Ergebnis des Entwurfs erhaltene Satz von Entwurfsdokumenten wird als Projekt bezeichnet.

Um dem Designer arbeitsintensive Berechnungen, Multifaktoranalysen und viel grafische Arbeit zu ersparen, werden Computer eingesetzt. In diesem Fall stellt der Designer dem Computer eine Aufgabe und trifft die endgültige Entscheidung, und die Maschine verarbeitet die gesamte Informationsmenge und trifft die erste Auswahl. Für eine solche Kommunikation zwischen Mensch und Maschine werden computergestützte Designsysteme (CAD) geschaffen, die dazu beitragen, das technische und wirtschaftliche Niveau der entworfenen Objekte zu erhöhen, die Zeit zu verkürzen, die Kosten zu reduzieren und die Komplexität der Entwicklungsstadien der Designdokumentation zu verringern und Arbeitsschritte werden durch einen Standard festgelegt, der die in fortgeschrittenen Ländern gesammelten Erfahrungen bei der Konstruktion von Mechanismen und Maschinen zusammenfasst.

Die erste Stufe ist die Entwicklung technischer Spezifikationen – ein Dokument, das den Namen, den Hauptzweck und die technischen Merkmale, Qualitätsindikatoren sowie technische und wirtschaftliche Anforderungen enthält, die der Kunde an das zu entwickelnde Produkt stellt.

Die zweite Stufe ist die Entwicklung eines technischen Vorschlags – eine Reihe von Entwurfsdokumenten mit technischen und Machbarkeitsstudien zur Machbarkeit der Entwicklung einer Produktdokumentation auf der Grundlage einer Analyse der technischen Spezifikationen, einer vergleichenden Bewertung möglicher Lösungen unter Berücksichtigung der Errungenschaften der Wissenschaft und Technologie im In- und Ausland sowie Patentmaterialien. Der technische Vorschlag wird vom Kunden und dem Generalunternehmer genehmigt. Die dritte Stufe ist die Entwicklung eines vorläufigen Entwurfs – einer Reihe von Entwurfsdokumenten, die grundlegende Entwurfslösungen und Entwicklungen enthalten gängige Typen Zeichnungen, die einen allgemeinen Überblick über die Struktur und das Funktionsprinzip des zu entwickelnden Produkts, seine Hauptparameter und Gesamtabmessungen geben. Die vierte Phase ist die Entwicklung eines technischen Projekts – eine Reihe von Entwurfsdokumenten, die endgültige technische Lösungen enthalten vollständiges Bild des Designs des Produkts. Projektzeichnungen bestehen aus Gesamtansichten und Montagezeichnungen von Komponenten, die unter Berücksichtigung der Errungenschaften von Wissenschaft und Technik erstellt wurden. In dieser Phase werden Fragen der Zuverlässigkeit der Komponenten, der Einhaltung von Sicherheitsanforderungen, der Transportbedingungen usw. berücksichtigt. Die fünfte Phase ist die Entwicklung der Arbeitsdokumentation – einer Reihe von Dokumenten, die Zeichnungen von Gesamtansichten, Komponenten und Teilen enthalten, die auf diese Weise entworfen wurden eine Art und Weise, wie sie zur Herstellung von Produkten und zur Steuerung ihrer Produktion und ihres Betriebs verwendet werden können (Spezifikationen, technische Bedingungen für die Herstellung, Montage, Prüfung des Produkts usw.). In dieser Phase werden Konstruktionen von Teilen entwickelt, die hinsichtlich Zuverlässigkeit, Herstellbarkeit und Effizienz optimal sind. In Übereinstimmung mit der während des Konstruktionsprozesses entwickelten Arbeitsdokumentation wird anschließend eine technologische Dokumentation erstellt, die die Fertigungstechnologie des Produkts bestimmt sowie behördliche und technische Dokumente (letztere umfassen Normen aller Kategorien, technische Richtlinien, allgemeine technische Anforderungen usw.) bilden zusammen die technische Dokumentation, die für die Organisation und Durchführung der Produktion, Prüfung, des Betriebs und der Reparatur des Gegenstands erforderlich ist Die Betriebsbedingungen von Maschinenteilen sind sehr unterschiedlich und schwer genau zu erfassen. Daher werden Berechnungen von Maschinenteilen häufig anhand von Näherungsformeln und manchmal auch empirischen Formeln durchgeführt, die als Ergebnis der Verallgemeinerung der gesammelten Erfahrungen bei Konstruktion, Prüfung und Betrieb gewonnen werden von Maschinenteilen und Baugruppen. Bei der Konstruktion von Maschinenteilen gibt es zwei Arten von Berechnungen, nämlich: Konstruktionsberechnung, bei der normalerweise die Hauptabmessungen der Teile oder Baugruppen bestimmt werden, Überprüfungsberechnung, bei der beispielsweise der Wert der Spannungen in gefährlichen Abschnitten ermittelt wird, Für die erstellte Struktur werden thermische Betriebsbedingungen, Haltbarkeit und andere bestimmt.

3. Grundanforderungen an Maschinenteile in der Entwurfsphase. Maschinenteile müssen die folgenden Anforderungen erfüllen, die die Perfektion des Teiledesigns bestimmen: - Leistung -Zuverlässigkeit -wirtschaftlich I. Leistung- Dies ist die Fähigkeit eines Teils, bestimmte Funktionen auszuführen. Normalerweise gibt es fünf Hauptleistungskriterien. -Stärke- Dies ist die Fähigkeit eines Teils, Lasten aufzunehmen, ohne zu kollabieren.

-Steifigkeit ist die Fähigkeit eines Teils, einer Formänderung unter Belastung zu widerstehen (ohne eine bleibende Verformung zu erleiden). -Verschleißfestigkeit– die Fähigkeit eines Teils, Änderungen der geometrischen Abmessungen aufgrund von Verschleiß (Abrieb) standzuhalten. - Hitzebeständigkeit– Dies ist die Fähigkeit eines Teils, die Funktionsfähigkeit unter bestimmten Temperaturbedingungen aufrechtzuerhalten, ohne die Leistungsmerkmale zu beeinträchtigen. -Vibrationsbeständigkeit– die Fähigkeit eines Teils, bestimmte Funktionen ohne unzulässige Resonanzschwingungen auszuführen.

Wenn das Teil alle aufgeführten Leistungskriterien erfüllt, ist es außerdem erforderlich, die Erfüllung der folgenden Anforderung an seine Konstruktion zu überprüfen:Zuverlässigkeit . II. Zuverlässigkeit- Dies ist die Fähigkeit einer Struktur, bestimmte Funktionen für eine bestimmte Zeit oder eine bestimmte Betriebszeit auszuführen und dabei die Leistungsindikatoren innerhalb der Standardgrenzen zu halten. Zuverlässigkeit ist eine komplexe Eigenschaft, die aus einer Kombination von Folgendem besteht: Zuverlässigkeit, Haltbarkeit, Wartbarkeit und Lagerfähigkeit. Um die Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen, werden verschiedene Techniken eingesetzt. a) - Verwendung kürzerer kinematischer Ketten (geringere Anzahl von Produkten); b) - Einsatz redundanter (paralleler) Systeme,diese. Dem Stromkreis wird ein Parallelsystem hinzugefügt, das sich einschaltet, wenn das Standardsystem ausfällt. III. Wirtschaftlich - eine Reihe von Maßnahmen zur Schaffung effizienter, zuverlässiger Strukturen bei minimalen Kosten. 4.

Grundlegende Leistungskriterien Der Zweck der Berechnung von Maschinenteilen besteht darin, das Material und die geometrischen Abmessungen der Teile zu bestimmen. Die Berechnung erfolgt nach einem oder mehreren Kriterien. Stärke – Das Hauptkriterium ist die Fähigkeit eines Teils, der Zerstörung unter dem Einfluss äußerer Belastungen zu widerstehen. Es muss zwischen der Festigkeit des Materials und der Festigkeit des Teils unterschieden werden. Um die Festigkeit zu erhöhen, ist es notwendig, die richtige Materialauswahl und die rationelle Wahl der Form des Teils zu verwenden. Upsizing ist ein offensichtlicher, aber unerwünschter Weg. Steifigkeit – die Fähigkeit eines Teils, einer Formänderung unter Belastung standzuhalten.– die Fähigkeit eines Teils, dem Abrieb entlang der Oberfläche des Kraftkontakts mit anderen Teilen zu widerstehen. Erhöhter Verschleiß führt zu einer Veränderung der Form des Teils und der physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Oberflächenschicht. Maßnahmen zur Verschleißvermeidung: a) richtige Auswahl der Reibpaarungen; b) Reduzieren der Temperatur der Reibeinheit; c) Gewährleistung einer guten Schmierung; d) Verhinderung des Eindringens von Verschleißpartikeln in die Kontaktzone. Hitzebeständigkeit– die Fähigkeit eines Teils, seine Designparameter (geometrische Abmessungen und Festigkeitseigenschaften) unter Bedingungen erhöhter Temperaturen beizubehalten. Bei Eisenmetallen kommt es bei t = 350-4000 zu einem merklichen Festigkeitsabfall, bei Nichteisenmetallen bei 100-1500. Bei längerer Belastungseinwirkung bei erhöhten Temperaturen wird das Phänomen des Kriechens beobachtet – eine kontinuierliche plastische Verformung unter konstanter Belastung. Um die Hitzebeständigkeit zu erhöhen, verwenden Sie: a) Materialien mit einem niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten; b) spezielle hitzebeständige Stähle. Vibrationsfestigkeit– die Fähigkeit eines Teils, in einem bestimmten Bewegungsmodus ohne unzulässige Vibrationen zu arbeiten. Zuverlässigkeit– die Fähigkeit eines Teils, während einer bestimmten Lebensdauer bedingungslos zu funktionieren. Kn = 1-Q (1.1.1), wobei Kn der Zuverlässigkeitskoeffizient ist – die Wahrscheinlichkeit eines störungsfreien Betriebs der Maschine, Q – die Wahrscheinlichkeit eines Teileausfalls. Besteht eine Maschine aus n Teilen, dann ist Kn = 1-nQ, also weniger als eins, je weniger Teile in der Maschine sind, desto zuverlässiger ist sie.

5.Mechanische Übertragung bezeichnet eine Vorrichtung zur Übertragung mechanischer Bewegungen vom Motor auf die Führungsorgane der Maschine. Dies kann durch Ändern des Wertes und der Richtung der Bewegungsgeschwindigkeit sowie durch Umwandeln der Bewegungsart erfolgen. Die Notwendigkeit, solche Geräte zu verwenden, ist auf die Unzweckmäßigkeit und manchmal Unmöglichkeit zurückzuführen, den Arbeitsteil der Maschine direkt mit der Motorwelle zu verbinden. Drehbewegungsmechanismen ermöglichen eine kontinuierliche und gleichmäßige Bewegung mit dem geringsten Energieverlust, um Reibung und geringste Trägheitslasten zu überwinden.

Mechanische Übertragungen von Drehbewegungen werden unterteilt in:

Entsprechend der Methode der Bewegungsübertragung vom Antriebsglied zum Abtriebsglied in Zahnrädern Reibung(Reibung, Riemen) und Engagement(Kette, Zahnrad, Schnecke);

Entsprechend dem Verhältnis der Geschwindigkeiten der Antriebs- und Abtriebsglieder weiter langsamer werden(Getriebe) und beschleunigend(Animatoren);

Entsprechend der relativen Position der Achsen der Antriebs- und Abtriebswelle für Zahnräder mit parallel, vereitelt Und kreuzend Wellenachsen.

Zahnradgetriebe wird als Dreigelenkmechanismus bezeichnet, bei dem zwei bewegliche Glieder Zahnräder oder ein Rad und eine Zahnstange mit Zähnen sind, die mit einem festen Glied (Körper) ein Rotations- oder Translationspaar bilden.

Ein Räderwerk besteht aus zwei Rädern, über die sie miteinander in Eingriff stehen. Ein Zahnrad mit weniger Zähnen nennt man Gang, mit vielen Zähnen - Rad.

Planetarisch werden Zahnräder genannt, die Zahnräder mit beweglichen Achsen enthalten (Abb. 2.6). Das Getriebe besteht aus einem Zentralrad 1 mit Außenverzahnung, einem Zentralrad 3 mit Innenverzahnung, einem Träger H und Satelliten 2. Die Satelliten drehen sich um ihre Achsen und zusammen mit der Achse um das Zentralrad, d.h. bewegen sich wie die Planeten.

Bei stillstehendem Rad 3 kann die Bewegung von 1 auf H oder von H auf 1 übertragen werden; mit einem stationären Träger H - von 1 auf 3 oder von 3 auf 1. Bei allen freien Verbindungen kann eine Bewegung in zwei geteilt werden (von 3 auf 1 und H) oder zwei können zu einer kombiniert werden (von 1 und H auf 3). ). In diesem Fall wird die Übertragung aufgerufen Differential.

Schneckengetriebe Wird verwendet, um die Drehung von einer Welle auf eine andere zu übertragen, wenn sich die Achsen der Wellen schneiden. Der Kreuzungswinkel beträgt in den meisten Fällen 90°. Das gebräuchlichste Schneckengetriebe (Abb. 2.10) besteht aus dem sogenannten Der Wurm des Archimedes, d.h. eine Schraube mit einem Trapezgewinde mit einem Profilwinkel im Axialschnitt gleich dem Doppelten des Eingriffswinkels (2 α = 40°) und einem Schneckenrad.

Welle Die Übertragung basiert auf dem Prinzip der Umwandlung von Bewegungsparametern aufgrund der Wellenverformung der flexiblen Verbindung des Mechanismus. Erstmals wurde ein solches Getriebe in den USA vom Ingenieur Masser patentiert.

Wellgetriebe (Abb. 2.14) sind eine Art Planetengetriebe, bei denen eines der Räder flexibel ist.

Das Wellengetriebe umfasst ein starres Getriebe B mit Innenverzahnung und drehbarem Flexrad G mit Außenverzahnung. Das flexible Rad greift in zwei Zonen über einen Wellengenerator (z. B. einen Träger) in das starre Rad ein H mit zwei Rollen), das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist B.

Als Getriebe werden Zahnräder bezeichnet, deren Funktionsweise auf der Nutzung von Reibungskräften beruht, die zwischen den Arbeitsflächen zweier gegeneinander gepresster rotierender Körper entstehen Reibungsgetriebe.

Für den normalen Getriebebetrieb ist es notwendig, dass die Reibungskraft vorhanden ist F T R war größer als die Umfangskraft F T, die das gegebene Drehmoment bestimmt:

F T < F T R . (2.42)

Reibungskraft

F T R = F N F,

Wo F N– Andruckkraft der Rollen;

F– Reibungskoeffizient.

Ein Verstoß gegen Bedingung (2.42) führt zu Durchrutschen und schnellem Verschleiß der Rollen.

Reibungsgetriebe lassen sich je nach Verwendungszweck in zwei Hauptgruppen einteilen: Getriebe mit ungeregelter Übersetzung (Abb. 2.15, a); einstellbare Gänge, sogenannte Variatoren, mit denen Sie das Übersetzungsverhältnis stufenlos ändern können.

Gürtel besteht aus zwei auf Wellen montierten Riemenscheiben und einem diese bedeckenden Riemen. Der Riemen wird mit einer bestimmten Spannung auf die Riemenscheiben gelegt und sorgt so für ausreichend Reibung zwischen Riemen und Riemenscheiben, um die Kraft von der Antriebsriemenscheibe auf die angetriebene Riemenscheibe zu übertragen.

Abhängig von der Form des Riemenquerschnitts gibt es: Flachriemen-, Keilriemen- und Rundriemengetriebe (Abb. 2.16, a - c).

Kettenübertragung besteht aus zwei Rädern mit Zähnen (Kettenrädern) und einer diese umschließenden Kette. Die gebräuchlichsten Getriebe sind eine Buchsen-Rollenkette (Abb. 2.19, a) und eine Zahnkette (Abb. 2.19, b). Kettentriebe dienen zur Übertragung mittlerer Leistungen (maximal 150 kW) zwischen parallelen Wellen bei großen Achsabständen bei Zahnradgetrieben.

Schrauben-Mutter-Übertragung dient der Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung. Die weite Verbreitung solcher Getriebe ist dadurch bedingt, dass bei einfacher und kompakter Bauweise langsame und präzise Bewegungen ausgeführt werden können.

In der Flugzeugindustrie wird das Schrauben-Mutter-Getriebe in Steuermechanismen von Flugzeugen eingesetzt: zum Bewegen von Start- und Landeklappen, zur Steuerung von Trimmklappen, Drehstabilisatoren usw.

Zu den Vorteilen des Getriebes gehören die Einfachheit und Kompaktheit des Designs, ein großer Kraftgewinn und eine präzise Bewegung.

Der Nachteil des Getriebes ist der große Reibungsverlust und der damit verbundene geringe Wirkungsgrad.

Als Mechanismen werden Mechanismen bezeichnet, die starre Verbindungen umfassen, die durch kinematische Paare der fünften Klasse miteinander verbunden sind Hebelmechanismen.

Bei kinematischen Paaren solcher Mechanismen ist der Druck und die Verschleißrate der Verbindungen geringer als bei höheren kinematischen Paaren.

Unter den verschiedenen Hebelmechanismen sind die häufigsten flache Viergelenkmechanismen. Sie können vier Scharniere (Scharnier-Vierstangen), drei Scharniere und ein Translationspaar oder zwei Scharniere und zwei Translationspaare haben. Sie werden verwendet, um eine bestimmte Flugbahn der Abtriebsglieder von Mechanismen zu reproduzieren, Bewegungen umzuwandeln und Bewegungen mit einem variablen Übersetzungsverhältnis zu übertragen.

Unter der Übersetzung eines Hebelgetriebes versteht man das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten der Hauptglieder, wenn diese rotatorische Bewegungen ausführen, bzw. das Verhältnis der linearen Geschwindigkeiten der Mitte des Kurbelzapfens und des Abtriebsglieds, wenn dieses eine translatorische Bewegung ausführt .

6. Eine Welle ist ein Teil (normalerweise glatt oder abgestuft zylindrisch), das dazu dient, darauf montierte Riemenscheiben, Zahnräder, Kettenräder, Rollen usw. zu tragen und Drehmoment zu übertragen.

Während des Betriebs erfährt die Welle Biegung und Torsion, und in einigen Fällen kann es zusätzlich zur Biegung und Torsion zu einer Zugverformung (Druckverformung) an der Welle kommen.

Einige Wellen tragen keine rotierenden Teile und arbeiten nur unter Torsion.

Welle 1 (Abb. 1) hat Stützen 2, sogenannte Lager. Der von der Stütze abgedeckte Teil der Welle wird als Zapfen bezeichnet. Die Endstifte werden Zapfen genannt 3, und die mittleren - Hälse 4.

Eine Achse ist ein Teil, das nur dazu dient, die Achse zu tragen.darauf abgelegte Teile.

Im Gegensatz zur Welle überträgt die Achse kein Drehmoment und wirkt nur auf Biegung. Bei Maschinen können die Achsen stationär sein oder sich zusammen mit den darauf sitzenden Teilen drehen (bewegliche Achsen).

Die Begriffe „Radachse“, das ist ein Teil, und „Rotationsachse“, das ist eine geometrische Linie von Drehzentren, sollten nicht verwechselt werden.

Die Formen von Wellen und Achsen sind sehr vielfältig und reichen von einfachsten Zylindern bis hin zu komplexen gekröpften Strukturen. Es gibt bekannte Konstruktionen von flexiblen Wellen, die bereits 1889 vom schwedischen Ingenieur Karl de Laval vorgeschlagen wurden.

Die Form der Welle wird durch die Verteilung der Biege- und Drehmomentmomente entlang ihrer Länge bestimmt. Ein richtig konstruierter Schaft ist ein Balken mit gleichem Widerstand. Die Wellen und Achsen rotieren und unterliegen daher wechselnden Belastungen, Spannungen und Verformungen (Abb. 3). Daher sind Ausfälle von Wellen und Achsen ermüdungsbedingter Natur.

Berechnung von Achsen und Wellen auf Steifigkeit

Auf statische oder Dauerfestigkeit ausgelegte Wellen und Achsen gewährleisten nicht immer den normalen Betrieb von Maschinen. Unter Belastung F(Abb. 12) Wellen und Achsen werden im Betrieb verformt und erhalten lineare Auslenkungen F und Winkelbewegungen, was wiederum die Leistung einzelner Maschinenkomponenten verschlechtert. Zum Beispiel eine erhebliche Durchbiegung F Die Motorwelle vergrößert den Spalt zwischen Rotor und Stator, was sich negativ auf den Betrieb auswirkt. Winkelbewegungen der Welle oder Achse beeinträchtigen die Leistung der Lager und die Genauigkeit des Gangeingriffs. Die Durchbiegung der Welle im Getriebe führt zu einer Lastkonzentration entlang der Zahnlänge. Bei großen Drehwinkeln kann die Welle im Lager eingeklemmt werden. Bei Zerspanungsmaschinen verringern Bewegungen von Wellen (insbesondere Spindeln) die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität der Teile. Bei Teilungs- und Lesemechanismen verringern elastische Bewegungen die Genauigkeit von Messungen usw.

Um die erforderliche Wellen- bzw. Achssteifigkeit sicherzustellen, ist die Berechnung der Biege- bzw. Torsionssteifigkeit erforderlich.

Berechnung von Wellen und Achsen auf Biegesteifigkeit.

Die Parameter, die die Biegesteifigkeit von Wellen und Achsen charakterisieren, sind Ablenkung Welle F Und Neigungswinkel, sowie der Verdrehungswinkel

Voraussetzung zur Sicherstellung der erforderlichen Biegesteifigkeit im Betrieb:

Wo F- tatsächliche Auslenkung der Welle (Achse), bestimmt durch die Formel (zunächst wird die maximale Auslenkung in der Ebene (Y) bestimmt - F j, dann in der Ebene (Z) - F z, danach werden diese Auslenkungen vektoriell summiert); [ F] - zulässige Durchbiegung (Tabelle 3); und - tatsächliche und zulässige Neigungswinkel (Tabelle 3).

Berechnung von Wellen und Achsen auf Torsionssteifigkeit.

Der maximale Verdrehwinkel wird ebenfalls anhand der Formeln des Kurses Festigkeitslehre ermittelt.

Der zulässige Verdrehwinkel in Grad pro Meter Länge kann wie folgt angenommen werden:

Zulässige elastische Bewegungen hängen von den konkreten konstruktiven Anforderungen ab und werden im Einzelfall ermittelt. So beträgt beispielsweise bei zylindrischen Getriebewellen die zulässige Durchbiegung unter dem Rad , wo T - Engagement-Modul.

Der geringe Wert der zulässigen Bewegungen führt manchmal dazu, dass die Abmessungen der Welle nicht von der Festigkeit, sondern von der Steifigkeit bestimmt werden. Dann ist es nicht praktikabel, die Welle aus teuren hochfesten Stählen herzustellen.

Es empfiehlt sich, Verschiebungen beim Biegen mit dem Mohr-Integral oder der Wereschtschagin-Methode zu ermitteln (siehe Kurs „Festigkeit von Werkstoffen“).

Rollen: 1-Außenring, 2-Innenring, 3-Kugel, 4-Käfig. Lager Lager Slip ist ein Typ Lager bei dem Reibung auftritt, wenn die Passflächen gleiten. Abhängig von der Schmierung Lager Ausrutscher – Verbrennungsmotoren, Generatoren usw.

Festlager

Ein solches Lager nimmt gleichzeitig radiale und axiale Belastungen in zwei Richtungen auf. Es verfügt über eine axiale Abstützung auf der Welle und im Gehäuse. Zu diesem Zweck werden Rillenkugellager, Pendelrollenlager sowie zweireihige oder paarweise angeordnete Schrägkugellager und Kegelrollenlager eingesetzt.

Zylinderrollenlager mit einem flanschlosen Ring können in einer festen Halterung zusammen mit einem anderen Axiallager verwendet werden, das axiale Lasten trägt. Das Axiallager ist in einem Gehäuse mit Radialspiel eingebaut.

Loslager

Ein schwimmendes Lager nimmt nur radiale Lasten auf und ermöglicht eine relative axiale Bewegung von Welle und Gehäuse. Axiale Bewegungen entstehen entweder im Lager selbst (Zylinderrollenlager) oder in einer Spielpassung zwischen Lagerring und Gegenstück.

8. Versiegelungsgerät- eine Vorrichtung oder Methode zur Verhinderung oder Reduzierung des Austretens von Flüssigkeiten oder Gasen durch Schaffung einer Barriere an den Verbindungsstellen zwischen Teilen von Maschinen (Mechanismen), die aus einem oder mehreren Teilen bestehen. Es gibt zwei große Gruppen: ortsfeste Dichtungsgeräte(Ende, radial, konisch) und bewegliche Siegelgeräte(Ende, radial, konisch, kombiniert).

Feste Siegelgeräte:

• Dichtmittel (eine Substanz mit hoher Haftung an den zu verbindenden Teilen und unlöslich im Dichtmedium);

  Dichtungen aus verschiedenen Materialien und unterschiedlichen Konfigurationen;

  O-Ringe aus elastischem Material;

  Dichtungsscheiben;

• Verwendung von konischem Gewinde;

  Kontaktdichtung.

Bewegliche Dichtungsvorrichtungen (ermöglichen verschiedene Bewegungen wie axiale Bewegung, Rotation (in eine oder zwei Richtungen) oder komplexe Bewegungen):

• Nutdichtungen;

  Labyrinthe;

  O-Ringe aus elastischem Material;

  Filzringe;

  Ölabweiser;

  Manschetten in verschiedenen Konfigurationen;

  Blütenblattsiegel;

  mehrreihige Chevron-Dichtungen;

  Stopfbuchsgeräte;

  Balgdichtungen;

  mechanische Gleitringdichtungen;

  mechanische Gasdichtungen.

Haarnadel Die Verbindung besteht aus Bolzen, Unterlegscheibe, Mutter und verbundenen Teilen. Das Verbinden von Teilen mit einem Stift wird verwendet, wenn kein Platz für einen Schraubenkopf vorhanden ist oder wenn eines der zu verbindenden Teile eine erhebliche Dicke aufweist. In diesem Fall ist es wirtschaftlich nicht sinnvoll, ein tiefes Loch zu bohren und einen langen Bolzen einzubauen. Die Stiftverbindung reduziert das Gewicht der Strukturen. Eines der durch einen Stift verbundenen Teile hat eine Aussparung mit Gewinde – eine Buchse für einen Stift, der mit dem Ende l1 hineingeschraubt wird (siehe Abb. 2.2.24). Die übrigen zu verbindenden Teile haben Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von d0 = (1,05...1,10)d, wobei d der Durchmesser des Bolzengewindes ist. Die Muffe wird zunächst bis zu einer Tiefe l2 gebohrt, die 0,5 d größer ist als das Einschraubende des Bolzens, und anschließend wird ein Gewinde in die Muffe geschnitten. Am Eingang zur Muffe wird eine Fase mit = 0,15d angebracht (Abb. 2.2.29, a). Mit dem in die Buchse eingeschraubten Stift werden die Teile dann wie bei einer Schraubverbindung verbunden. Schrauben(läuft) Verbindungen beziehen sich auf bewegliche lösbare Gelenke. Bei diesen Verbindungen bewegt sich ein Teil relativ zu einem anderen Teil entlang eines Gewindes. Typischerweise werden für diese Verbindungen Trapez-, Schub-, Rechteck- und Quadratgewinde verwendet. Zeichnungen von Schraubverbindungen werden nach allgemeinen Regeln erstellt. Gezähnt(geschlitzt) Verbindung ist eine Verbindung mit mehreren Passfedern, bei der die Passfeder fest mit der Welle verbunden ist und parallel zu deren Achse angeordnet ist. Zahnverbindungen werden wie Keilverbindungen zur Übertragung von Drehmomenten sowie in Konstruktionen verwendet, bei denen sich Teile entlang der Wellenachse bewegen müssen, beispielsweise in Getrieben. Schlüsselverbindung besteht aus Welle, Rad und Keil. Ein Schlüssel (Abb. 2.2.36) ist ein Teil einer prismatischen (Prismen- oder Keilschlüssel) oder segmentalen (Segmentschlüssel) Form, deren Abmessungen durch die Norm bestimmt werden. Schlüssel ca. Pin-Verbindung(Abb. 2.2.38) - zylindrisch oder konisch - dient zur präzisen gegenseitigen Fixierung befestigter Teile. Zylinderstifte gewährleisten eine wiederholte Montage und Demontage von Teilen. Splinte dient zur Begrenzung der axialen Bewegung von Teilen (Abb. 2.2.39) zum Sichern von Kronenmuttern. Keilverbindungen(Abb. 2.2.40) ermöglichen eine einfache Demontage der verbundenen Teile. Die Kanten der Keile haben eine Neigung von 1/5 bis 1/40.

10. Permanente Verbindungen haben sich im Maschinenbau weit verbreitet. Hierzu zählen Schweiß-, Niet-, Löt- und Klebeverbindungen. Dazu gehören auch Verbindungen, die durch Pressen, Gießen, Bördeln (oder Rollen), Kernstanzen, Nähen, Presssitz usw. hergestellt werden.

Schweißverbindungen werden durch Schweißen hergestellt. Beim Schweißen handelt es sich um den Prozess, bei dem feste Gegenstände aus Metallen, Kunststoffen oder anderen Materialien durch lokales Erhitzen in einen geschmolzenen oder plastischen Zustand ohne oder unter Einsatz mechanischer Kräfte dauerhaft verbunden werden.

Schweißverbindung ist eine Reihe von Produkten, die durch Schweißen verbunden sind.

Eine Schweißnaht ist ein Material, das nach dem Schmelzen erstarrt ist. Eine Metallschweißnaht unterscheidet sich in ihrer Struktur von der Metallstruktur der zu schweißenden Metallteile.

Nach der Art der gegenseitigen Anordnung der Schweißteile werden Stoßverbindungen unterschieden (Abb. 242, A), Ecke (Abb. 242, B), T-Bar (Abb. 242, V) und Überlappung (Abb. 242, G). Die Art der Verbindung bestimmt die Art der Schweißung. Schweißnähte werden unterteilt in: Stumpfschweißnähte, Eckschweißnähte (für Eck-, T-Verbindungen und Überlappungsverbindungen), Punktschweißungen (für Überlappungsverbindungen, Punktschweißungen).

Schweißnähte können hinsichtlich ihrer Länge: kontinuierlich entlang einer geschlossenen Kontur sein (Abb. 243, A) und entlang einer offenen Kontur (Abb. 243, B) und intermittierend (Abb. 243, V). Bei unterbrochenen Nähten werden Abschnitte gleicher Länge mit gleichen Abständen dazwischen geschweißt. Liegen beim doppelseitigen Schweißen die geschweißten Abschnitte einander gegenüber, spricht man von einer Kettennaht (Abb. 244, A), wechseln sich die Abschnitte ab, so nennt man die Naht Schachbrettnaht (Abb. 244, B).

Genietete Verbindungen Wird in Konstruktionen verwendet, die hohen Temperaturen, Korrosion und Vibrationen ausgesetzt sind, sowie in Verbindungen aus schlecht schweißbaren Metallen oder in Verbindungen von Metallen mit nichtmetallischen Teilen. Solche Verbindungen werden häufig in Kesseln, Eisenbahnbrücken, einigen Flugzeugstrukturen und in der Leichtindustrie eingesetzt.

Gleichzeitig nimmt in einer Reihe von Branchen mit der Verbesserung der Schweißtechnik der Einsatz von Nietverbindungen allmählich ab.

Das Hauptbefestigungselement von Nietverbindungen ist die Niete. Es handelt sich um einen kurzen zylindrischen Stab mit rundem Querschnitt, an dessen einem Ende sich ein Kopf befindet (Abb. 249). Nietköpfe können kugelförmig oder konisch sein

skoy oder konisch-kugelförmige Form. Abhängig davon werden halbkreisförmige Köpfe unterschieden (Abb. 249, A), Geheimnis (Abb. 249, B), halbgeheim (Abb. 249, c), flach (Abb. 249, d).

In Montagezeichnungen werden Nietköpfe nicht in ihrer tatsächlichen Größe dargestellt, sondern in relativen Größen, abhängig vom Durchmesser der Nietstange D.

Die Technologie zur Herstellung einer Nietverbindung ist wie folgt. Durch Bohren oder eine andere Methode werden Löcher in die zu verbindenden Teile eingebracht. Der Kopfstab des Niets wird bis zum Anschlag in die Durchgangsbohrung der zu verbindenden Teile eingeführt. Darüber hinaus kann die Niete heiß oder kalt sein. Das freie Ende des Niets ragt etwa 1 über das Teil hinaus ,5d. Durch Schläge oder starken Druck wird es vernietet und es entsteht ein zweiter Kopf

Das Verbinden von Teilen durch Löten wird häufig im Instrumentenbau und in der Elektrotechnik eingesetzt. Beim Löten werden die zu verbindenden Teile auf eine Temperatur erhitzt, die nicht zum Schmelzen führt. Der Spalt zwischen den zu verbindenden Teilen wird mit geschmolzenem Lot gefüllt. Lot hat einen niedrigeren Schmelzpunkt als die durch Löten zu verbindenden Materialien. Zum Löten werden Weichlote POS – Zinn-Blei nach GOST 21930-76 und GOST 21931-76 und Hartlote Per – Silber nach GOST 19738-74 verwendet.

Lot in Ansichten und Schnitten wird als durchgezogene Dickenlinie dargestellt 2S. Um das Löten anzuzeigen, wird ein Symbol verwendet (Abb. 252, A)- ein zum Pfeil konvexer Bogen, der auf der Führungslinie gezeichnet wird, die die Lötnaht anzeigt. Wenn die Naht um den Umfang herum verläuft, endet die Führungslinie mit einem Kreis. Die Anzahl der Nähte ist auf der Führungslinie angegeben (Abb. 252, B).

Die Marke des Lots wird entweder in den technischen Anforderungen oder in den Spezifikationen im Abschnitt „Materialien“ (siehe § 101) festgehalten.

Mit Klebeverbindungen können Sie verschiedenste Materialien verbinden. Die Klebenaht wird ebenso wie die Lötnaht durch eine durchgezogene Linie mit einer Stärke von 25 dargestellt. Auf der Führungslinie ist ein Symbol eingezeichnet (Abb. 253, A), buchstabenartig ZU. Wenn die Naht um den Umfang herum ausgeführt wird, endet die Führungslinie mit einem Kreis (Abb. 253, B). Die Marke des Klebers ist entweder in den technischen Anforderungen oder in den Spezifikationen im Abschnitt „Materialien“ angegeben.

Crimpen (Verstärkung) schützt die verbundenen Elemente vor Korrosion und chemischer Einwirkung einer schädlichen Umgebung, erfüllt Isolierfunktionen, ermöglicht es Ihnen, das Gewicht des Produkts zu reduzieren (Abb. 254) und Material zu sparen.

Das Rollen und Stanzen erfolgt durch Verformung der zu verbindenden Teile (Abb. 255, a, b). Das Nähen mit Fäden und Metallklammern wird zum Verbinden von Papierbögen, Pappe und verschiedenen Stoffen verwendet.

GOST 2.313-82 legt Symbole und Bilder von Nähten dauerhafter Verbindungen fest, die durch Löten, Kleben und Nähen entstehen.

Die Verbindung von Teilen durch Presspassung wird durch ein System von Toleranzen und Passungen bei einer bestimmten Temperatur vor dem Schweißen der Teile sichergestellt.

11. Elastische Elemente (E) – Federn – sind Teile, deren elastische Verformungen sinnvoll zum Betrieb verschiedener Mechanismen und Geräte, Geräte, Informationsmaschinen genutzt werden. Je nach Konfiguration, Design und Designschemata werden UEs in zwei Klassen eingeteilt – Stabfedern und Schalen. Stabfedern sind Flachfedern, Spiral- und Schraubenfedern (Abb. 4.1, a). Die Verwendung des einen oder anderen Konstruktionsschemas hängt mit der Konstruktion des Mechanismus zusammen, in dem die Feder verwendet wird. Die Berechnung und Auslegung von Stabfedern ist gut entwickelt und bereitet dem Konstrukteur in der Regel keine Schwierigkeiten. Schalen sind flache und gewellte Membranen, Wellrohre sind Bälge und Rohrfedern (Abb. 4.1,6). Obwohl die Bestimmung der Betriebseigenschaften dieser UEs viel schwieriger ist, wurden Berechnungsmethoden, auch mit Hilfe eines Computers, entwickelt, die es ermöglichen, Ergebnisse mit einer für den praktischen Bedarf ausreichenden Genauigkeit zu erhalten. Entsprechend ihrem Zweck werden UEs in die folgenden Gruppen eingeteilt. Messfedern (Wandler), weit verbreitet in elektrischen Messgeräten, Manometern, Dynamometern, Thermometern und anderen Messgeräten. Die Hauptanforderung an die Betriebseigenschaften von Messfedern ist die Stabilität der Verformungsabhängigkeit von der aufgebrachten Kraft. Zugfedern, die für einen Kraftkontakt zwischen Teilen sorgen (z. B. drücken sie den Drücker gegen die Nocke, die Sperrklinke gegen das Sperrrad usw.). Die Hauptanforderung an diese Federn besteht darin, dass die Anpresskraft konstant ist oder innerhalb akzeptabler Grenzen schwankt. Aufzugsfedern (Federmotoren), weit verbreitet in autonomen Geräten mit begrenzten Abmessungen und geringem Gewicht (Uhren, Bandlaufwerke). Die Hauptanforderung an die Eigenschaften ist die Fähigkeit, die für den Betrieb des Geräts erforderliche Energie elastischer Verformungen zu speichern (siehe Kapitel 15). Federn kinematischer Geräte – Übertragungsfedern, elastische Stützen. Diese Federn müssen flexibel und stark genug sein. Stoßdämpferfedern gibt es in verschiedenen Ausführungen. Federn müssen wechselnden Belastungen, Stößen und großen Bewegungen standhalten. Oftmals ist die Konstruktion so angelegt, dass bei einer Verformung der Feder ein Energieverlust (Dissipation) auftritt. Medientrenner, die die Möglichkeit bieten, Kräfte oder Bewegungen von einem isolierten Hohlraum auf einen anderen zu übertragen (verschiedene Medien, unterschiedliche Mediendrücke). Muss die Möglichkeit großer Bewegungen mit geringem Widerstand gegen diese Bewegungen und ausreichender Kraft bieten. Ihrer Bauform nach handelt es sich dabei um Schalen (Bälge, Membranen etc.) P.). Stromführende elastische Elemente sind dünne Schrauben- oder Spiralfedern oder ein gespannter Faden. Oftmals wird die Stromversorgungsfunktion mit der Funktion einer Messfeder kombiniert. Grundanforderungen an die Betriebseigenschaften: geringer elektrischer Widerstand, hohe Nachgiebigkeit. Reibungs- und Ratschenkupplungsfedern sind spiralförmige Torsionsfedern (selten Spiralfedern), die auf die Wellen (manchmal innerhalb der Buchse) gespannt werden und ermöglichen, dass die Wellen (oder die Welle und die darauf aufgesetzte Buchse) je nach Richtung ein- oder ausrücken gegenseitige Drehung. Eine wichtige Anforderung an das Material dieser Federn ist eine hohe Verschleißfestigkeit. Die Betriebseigenschaften elastischer Elemente spiegeln sich vor allem in ihren elastischen Eigenschaften wider – der Abhängigkeit der Verformung von der Belastung (Kraft, Moment). Das Merkmal kann in analytischer Form oder in Form eines Diagramms ausgedrückt werden. Es kann linear sein (Abb. 4.2, a) – am meisten bevorzugt, aber es kann auch nichtlinear, ansteigend, abfallend sein (Abb. 4.2, b). Begrenzt wird die Kennlinie durch die maximale Belastung Fpr und die entsprechende maximale Verschiebung λpr (Hub, Setzung etc.), bei der sich Restverformungen bemerkbar machen bzw. ab der die Feder zerstört wird. Fmax und λmax sind die maximale Kraft und Bewegung, die die Feder während des Betriebs erfährt. Die Kraft Pmax sollte die zulässigen Werte nicht überschreiten, daher Fmax = [F]; λmax = [λ].

Kupplung(von deutsch Muffe oder niederländisch mouwtje) in der Technik, Vorrichtungen zur dauerhaften oder vorübergehenden Verbindung von Schächten, Rohren, Stahlseilen, Kabeln usw.

Die Kopplung überträgt mechanische Energie, ohne deren Größe und Richtung zu ändern.

Kopplungsbeispiele

Verbindungskupplungen

Kupplungen für Maschinen- und Maschinenantriebe

Verbindungskupplungen, die je nach ausgeführter Funktion Verbindungsfestigkeit, Dichtheit, Schutz vor Korrosion usw. gewährleisten.

Kupplungen für Antriebe von Maschinen und Mechanismen, die Drehbewegungen und Drehmomente von einer Welle auf eine andere, meist koaxial zur ersten Welle, oder von einer Welle auf ein frei darauf sitzendes Teil (Riemenscheibe, Zahnrad usw.) übertragen, ohne das Drehmoment zu verändern .

Funktionen von Kupplungen

Ausgleich kleiner Einbauabweichungen,

Wellentrennung,

Automatische Steuerung,

Stufenlose Regulierung des Übersetzungsverhältnisses,

Maschinen vor Ausfällen schützen Notfallmodus usw.

Mit Kupplungen werden sowohl vernachlässigbare als auch große Drehmomente und Leistungen (bis zu mehreren tausend kW) übertragen. Verschiedene Arten der Drehmomentübertragung und die vielfältigen Funktionen der Kupplung haben zu unterschiedlichsten Bauformen moderner Kupplungen geführt.

Die Drehmomentübertragung in einer Kupplung kann durch eine mechanische Verbindung zwischen Teilen erfolgen, die in Form von festen Verbindungen oder kinematischen Paaren (Kupplung mit geometrischem Verschluss) ausgeführt ist; durch Reibungskräfte oder magnetische Anziehung (kraftschlüssige Kopplung); Trägheitskräfte oder induktive Wechselwirkung elektromagnetischer Felder (Kopplung mit dynamischem Verschluss).

„Maschinenteile und Grundlagen des Designs“ ist einer der Kernstudiengänge im Ingenieurwesen, die von den meisten Ingenieurstudenten unterrichtet werden.
Das Kursprogramm untersucht den Aufbau, die Funktionsprinzipien sowie Methoden zur Konstruktion von Teilen und Baugruppen von Allzweckmaschinen: lösbare und dauerhafte Verbindungen, Reibungs- und Kämmgetriebe, Wellen und Achsen, Gleit- und Wälzlager, verschiedene Kupplungen.
Zu Beginn des Kurses werden die im Maschinenbau verwendeten Konzepte und Definitionen, Kriterien für die Leistung von Maschinenteilen, grundlegende technische Materialien, die Standardisierung der Genauigkeit von Fertigungsteilen skizziert und verschiedene Optionen für die Verbindung von Teilen betrachtet: mit Gewinde, geschweißt, Nieten, Keile, Keile usw.
Die im Maschinenbau am häufigsten verwendeten Mechanismen werden im Detail untersucht – mechanische Getriebe, nämlich Zahnradgetriebe (einschließlich Planeten-, Schnecken-, Wellen-), Reibungs-, Ketten- und Schrauben-Mutter-Getriebe.
Sie werden in Betracht gezogen Kinematische Berechnungen, Festigkeits- und Steifigkeitsberechnungen, Methoden rationale Wahl Materialien und Methoden zum Verbinden von Teilen, Berechnungen von Wellen und Achsen, Lagern, Kupplungen.
Am Ende des Kurses wird am Beispiel eines der Getriebe die Methodik zur Auslegung eines Antriebs verallgemeinert: von der Berechnung seiner kinematischen und Leistungsparameter bis hin zur Bestimmung der Lagerabmessungen.

Format

Der Kurs beinhaltet das Ansehen thematischer Videovorträge mit mehreren Selbsttestfragen; Durchführung multivariater Testaufgaben mit automatisierter Ergebnisverifizierung; Erläuterung von Beispielen zur Problemlösung; Laborarbeit.

Informationsressourcen

1. Lehrbuch „Maschinenteile und Konstruktionsprinzipien“ / S.M. Gorbatyuk, A.N. Veremeevich, S.V. Albul, I.G. Morozova, M.G. Naumova - M.: Verlag. House of MISiS, 2014 / ISBN 978-5-87623-754-5
2. Lehr- und Methodenhandbuch „Maschinenteile und Ausrüstung. Auslegung von Antrieben“ / S.M. Gorbatyuk, S.V. Albul - M.: Verlag. Haus von MISiS, 2013

Anforderungen

Um den Kurs vollständig zu meistern, muss der Student über Grundkenntnisse aus Kursen in Mathematik, technischer Grafik, theoretischer Mechanik und Festigkeitslehre verfügen.

Kursprogramm

1. Grundlegende Konzepte und Definitionen. Leistungskriterien für Maschinenteile;
2. Technische Materialien. Ihre Klassifizierung und ihr Umfang;
3. Maßtoleranzen. Pflanzenteile. Abweichungen in Form und Lage von Oberflächen. Oberflächenrauheit;
4. Dauerhafte Verbindungen von Teilen: geschweißt, genietet, gelötet, geklebt;
5. Lösbare Verbindungen von Teilen: mit Gewinde, mit Keil, mit Keilverzahnung, mit Stift, mit Klemme;
6. Zahnräder. Grundlegender Verknüpfungssatz. Geometrie der Zähne. Gangberechnungsmethode;
7. Mehrgelenkgetriebe: Planetengetriebe, Differenzial, Welle. Getriebekinematik;
8. Schneckengetriebe. Geometrie und Design. Übertragungseffizienz und ihr thermisches Design;
9. Reibungsgetriebe und Variatoren. Riemenantriebe;
10. Wellen und Achsen. Leistungskriterien. Festigkeitsberechnung. Wellendichtungen;
11. Lager. Klassifizierung und Design. Lagerberechnungen;
12. Kupplungen: unkontrolliert, ausgleichend, sicher;
13. Designmethodik. Ein Beispiel für die Getriebekonstruktion.

Lernergebnisse

Nach Abschluss des Kurses wissen die Studierenden:
Hauptarten der Verbindung von Maschinenteilen;
Haupttypen und Merkmale mechanische Getriebe;
Haupttypen und Anwendungsbereiche von Wälz- und Gleitlagern, Kupplungen;
Methoden zur Berechnung und Konstruktion von Einheiten und Teilen von Allzweckmaschinen;
Methoden der Entwurfs- und Bauarbeiten.

In der Lage sein:
Entwurfsdiagramme für Ladeknoten erstellen;
Kräfte, Momente, Spannungen und Verschiebungen ermitteln, die auf Maschinenteile wirken;
Entwerfen und konstruieren Sie Standardmaschinenelemente und bewerten Sie diese anhand von Festigkeit, Steifigkeit und anderen Leistungskriterien.

Eigen:
Fähigkeiten bei der Auswahl von Materialien und dem Zweck ihrer Verarbeitung;
Kenntnisse in der Erstellung von Entwurfs- und Baudokumentationen gemäß den Anforderungen der ESKD;
Kenntnisse in Skizze, technischem und detailliertem Design von Maschinenkomponenten.

Gebildete Kompetenzen

15.03.02 Technologische Maschinen und Geräte

• Fähigkeit die Grundlagen des philosophischen Wissens nutzen, um eine weltanschauliche Position zu bilden (OK-1);

• Fähigkeit Mitwirkung bei der Berechnung und Konstruktion von Teilen und Baugruppen maschinenbaulicher Bauwerke gem technische Spezifikationen und Verwendung von Standard-Designautomatisierungstools (PC-5);

• Fähigkeit Arbeitsentwurf und technische Dokumentation entwickeln, abgeschlossene Entwurfsarbeit mit Überprüfung der Übereinstimmung der entwickelten Projekte und technischen Dokumentation mit Standards formalisieren, technische Spezifikationen und andere behördliche Dokumente (PC-6);

• Fähigkeit Erstellen Sie technische Dokumentation für Designentwicklungen gemäß bestehenden Standards und anderen Regulierungsdokumenten (PPK-2);

• Fähigkeit Entwicklung von Technologie- und Produktionsdokumentationen mit modernen Werkzeugen (PPK-9).