Осі та вали. Шпонкові та шліцьові з’єднання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тематичний план курсу «Осі та вали. Шпонкові та шліцьові з'єднання» (28 год)

№	Тема заняття	Лекційне заняття	Практичне заняття	Лабораторне заняття
1.	Загальні відомості. Конструкції та матеріали осей і валів.	№ 1
2.	Розрахункові схеми валів та осей. Критерії розрахунку.	№ 2
3.	Розрахунок осей на міцність і стійкість проти втомного руйнування.		№ 1
4.	Розрахунок валів на статичну міцність.		№ 2
5.	Розрахунок валів на втомну міцність.		№ 3
6.	Розрахунок валів на жорсткість.		№ 4
7.	Розрахунок валів для запобігання поперечним коливанням.		№ 5
8.	Проектний розрахунок валів та їхнє конструювання.	№ 3
9.	Основні види шпонкових з'єднань та область їхнього застосування.	№ 4
10.	Розрахунок ненапружених шпонкових з'єднань.		№ 6
11.	Розрахунок напружених шпонкових з'єднань.		№ 7
12.	Основні типи шліцьових з'єднань і області їхнього використання.	№ 5
13.	Розрахунок шліцьових з'єднань.		№ 8
14.	Розбирання і складання циліндричного редуктора.			№ 1

Поурочно-тематичне планування уроків розділу: «Осі та вали. Шпонкові та шліцьові з'єднання»

Лекція № 1

Тема: Загальні відомості. Конструкції та матеріали осей і валів.

Мета: навчити розрізняти основні конструкції та матеріали осей і валів, розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи: словесний, наглядний, проблемно-пошуковий.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні типи конструкції осей і валів.

Студенти повинні вміти: розповісти про основні конструкції та матеріали осей і валів.

Лекція № 2

Тема: Розрахункові схеми валів та осей. Критерії розрахунку.

Мета: навчити використовувати розрахункові схеми валів та осей.;

розвивати спостережливість і підвищити увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, плакати, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи: наочно-демонстративний, словесний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, фізика.

Студенти повинні знати: основні критерії розрахунку.

Студенти повинні вміти: використовувати розрахункові схеми валів.

Практичне заняття № 1

Тема: Розрахунок осей на міцність і стійкість проти втомного руйнування.

Мета: навчити основним методам розрахунку осей на міцність.

розвивати спостережливість, підвищити увагу студентів та технічне мислення;

виховувати в студентів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: фізика, матеріалознавство.

Студенти повинні знати: основні методи розрахунку осей на міцність і стійкість проти втомного руйнування.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки осей на міцність та стійкість.

Практичне заняття № 2

Тема: Розрахунок валів на статичну міцність.

Мета: навчити основним методам розрахунку валів на статичну міцність;

розвивати спостережливість, підвищити увагу студентів та технічне мислення;

виховувати в студентів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, фізика.

Студенти повинні знати: основні методи розрахунку валів на статичну міцність.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки валів на статичну міцність.

Практичне заняття № 3

Тема: Розрахунок валів на втомну міцність.

Мета: навчити основним методам розрахунку валів на втомну міцність;

розвивати спостережливість, підвищити увагу студентів та технічне мислення;

виховувати в студентів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, фізика.

Студенти повинні знати: основні методи розрахунку валів на втомну міцність

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки валів на втомну міцність.

Практичне заняття № 4

Тема: Розрахунок валів на жорсткість.

Мета: навчити основним методам розрахунку валів на жорсткість;

розвивати спостережливість, підвищити увагу студентів та технічне мислення;

виховувати в студентів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: фізика, матеріалознавство.

Студенти повинні знати: основні методи розрахунку валів на жорсткість.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки валів на жорсткість.

Практичне заняття № 5

Тема: Розрахунок валів для запобігання поперечним коливанням.

Мета: навчити принципам розрахунку валів для запобігання поперечним коливанням.

розвивати спостережливість, підвищити увагу студентів та технічне мислення;

виховувати в студентів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, фізика.

Студенти повинні знати: основні принципи розрахунку валів для запобігання поперечним коливанням.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки валів для запобігання поперечним коливанням.

Лекція № 3

Тема: Проектний розрахунок валів та їхнє конструювання.

Мета: навчити проектному розрахунку валів та основним методам їх конструювання;

розвивати спостережливість, підвищити увагу студентів та технічне мислення;

виховувати в студентів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи: інструктаж, демонстрація, самостійна робота.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, фізика.

Студенти повинні знати: принцип проектного розрахунку валів.

Студенти повинні вміти: розповісти про принципи конструювання валів.

Лекція № 4

Тема: Основні види шпонкових з'єднань та область їхнього застосування.

Мета: навчити основним видам шпонкових з'єднань та визначити область їх застосування.

розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи: словесний, наглядний, проблемно-пошуковий.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні види шпонкових з'єднань.

Студенти повинні вміти: розповісти про область застосування шпонкових з'єднань.

Практичне заняття № 6

Тема: Розрахунок ненапружених шпонкових з'єднань.

Мета: навчити принципу розрахунку ненапружених шпонкових з'єднань, розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні принципи розрахунку ненапружених шпонкових з'єднань.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки ненапружених шпонкових з'єднань.

Практичне заняття № 7

Тема: Розрахунок напружених шпонкових з'єднань.

Мета: навчити принципу розрахунку напружених шпонкових з'єднань, розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні принципи розрахунку напружених шпонкових з'єднань.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки напружених шпонкових з'єднань.

Лекція № 5

Тема: Основні типи шліцьових з'єднань і області їхнього використання.

Мета: навчити основним видам шліцьових з'єднань та визначити область їх застосування.

розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи: словесний, наглядний, проблемно-пошуковий.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні види шліцьових з'єднань.

Студенти повинні вміти: розповісти про область застосування шліцьових з'єднань.

Практичне заняття № 8

Тема: Розрахунок шліцьових з'єднань.

Мета: навчити принципу розрахунку шліцьових з'єднань.

розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні принципи розрахунку шліцьових з'єднань.

Студенти повинні вміти: проводити розрахунки шліцьових з'єднань.

Лабораторна робота № 1

Тема: Розбирання і складання циліндричного редуктора.

Мета: вивчити будову циліндричного редуктора, конструкцію його вузлів і деталей, застосовані з'єднання;

розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: словесний, наглядний.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: будову циліндричного редуктора, конструкцію його вузлів і деталей.

Студенти повинні вміти: складати ескізи вузлів і деталей.

Структурно-логічна схема вивчення розділу: «Осі та вали. Шпонкові та шліцьові з'єднання»

Размещено на http://www.allbest.ru/



Лекція № 1

Тема: Загальні відомості. Конструкції та матеріали осей і валів.

Мета: навчити розрізняти основні конструкції та матеріали осей і валів.

розвивати спостережливість і підвищувати увагу студентів;

виховувати в студентів старанність.

Обладнання: підручник, схеми, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи: словесний, наглядний, проблемно-пошуковий.

Міжпредметні зв'язки: матеріалознавство, механіка.

Студенти повинні знати: основні типи конструкції осей і валів.

Студенти повинні вміти: розповісти про основні конструкції та матеріали осей і валів.

Хід уроку

I. Організаційний момент (5 хв.)

II. Актуалізація опорних знань (1 хв.):

Зв'язок теми з дисциплінами: фізика, матеріалознавство.

Характеристика знань, умінь та навичок.

III. Активізація нового матеріалу (1 хв.):

Характеристика знань, умінь та навичок.

2. Повідомлення теми, мети уроку

IV. Формування вмінь та навичок (60 хв.):

Виконання даного вчителем завдання.

Вступний інструктаж: дотримання правил поведінки та техніки безпеки.

V. Закріплення нового матеріалу (10 хв.):

Фронтальне опитування за пройденою темою.

VI. Домашнє завдання (1 хв.).

VII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей учнів (2 хв.)

Розгорнутий план-конспект уроку

Організаційний момент:

Заходжу в клас, вітаюся з студентами, прошу всіх сісти на свої місця. Відмічаю відсутніх на уроці. Прошу записати тему уроку.

II. Актуалізація опорних знань:

Починаю опитувати учнів, щоб перевірити їхні попередні знання

1. Яку попередню тему ви вивчали?(Механічні передачі)

2. Які механічні передачі ви знаєте?(Циліндрична, конічна, черв'ячна. фрикційна)

III. Активізація нового матеріалу:

Сьогодні ми з вами познайомимося з темою: «Загальні відомості. Конструкції та матеріали осей і валів». Детально розглянемо основні типи та конструкції валів та осей.

IV. План вивчення нового матеріалу:

Осі та вали

Загальні відомості. Конструкції та матеріали осей і валів

Окремі елементи машин, що здійснюють обертовий рух, розміщують на осях та валах, які забезпечують для цих елементів постійне положення геометричної осі обертання.

Вісь - деталь видовженої циліндричної форми, що підтримує елементи машини у їхньому обертовому русі, не передаючи корисного крутного моменту.

Вал - деталь, призначена для передавання крутного моменту та підтримування елементів машини у їхньому обертовому русі. Існують такі види валів, наприклад гнучкі дротяні та торсіонні, які не підтримують деталей, а лише передають крутний момент.

У деяких випадках конструктивне розв'язування певних задач може бути виконане з використанням осі або вала. Так, у приводі барабана підйомного механізму у кранах (рис. 1, а) зубчасте колесо 1 разом із приєднаним до нього барабаном 2 встановлені на осі 3.



Рис. 1. Конструктивне розв'язування задачі з використанням осі або вала

Рис. 2. Конструкції осей

У схемі привода (рис. 1, б) зубчасте колесо 1 і барабан 2 виконані розділеними і встановлені на валу 3, який передає крутний момент на відрізку між колесом та барабаном.

Конструктивно осі можуть бути виконані з можливістю обертання (рис. 2, а) або нерухомими (рис. 2, б). Осі, що обертаються працюють у гірших умовах циклічно змінних напружень, але більш зручні в експлуатації, бо допускають використання виносних підшипників. Нерухомі осі працюють у більш сприятливих умовах під час постійних навантажень (за модулем та напрямом), але для них потрібні більш складні та менш зручні в експлуатації підшипники, які влаштовуються в насаджуваних на вісь деталях. Осі завжди мають прямолінійну вісь обертання.

Вали за формою геометричної осі можуть бути прямолінійними або колінчастими. Колінчасті вали використовують у двигунах внутрішнього згоряння, поршневих помпах. Різновидністю валів із непрямолінійною геометричною віссю є гнучкі дротяні вали, які також належать до спеціальних деталей.

Прямолінійні вали за конструкцією можуть бути циліндричними постійного діаметра (рис. 3, а), ступінчастими (рис. 3, б) і з нарізаними на них зубчастими вінцями або шліцами (рис. 3, в).

Рис. 3. Конструкції валів

Ступінчасті вали і вали з нарізаними зубчастими вінцями більш складні за конструкцією та у виготовленні, але дають змогу більш просто здійснити різні посадки деталей на окремих ділянках, забезпечують створення упорів та буртиків для осьової фіксації встановлених на валах деталей. Крім цього, змінюючи розміри перерізів, можна наблизити форму вала до найвигіднішої форми бруса рівного опору, що особливо важливо для валів, навантажених змінними за довжиною згинальними та крутними моментами.

За видом поперечного перерізу вали можуть бутисуцільними (рис. 4, а) або порожнистими (рис. 4, б), а за обрисом перерізугладкими циліндричними, із шпонковим пазом, шліцевими або прямокутними (рис. 4, в, г, д). Із використанням порожнистих валів значно зменшується їхня маса. Наприклад, якщо відношення

d₀/d= 0,5... 0,6, то маса зменшується на 22-30 %.

Рис. 4. Форми поперечних перерізів валів

Опорні частини валів та осей називаються цапфами. Проміжні цапфи називаються шийками, а кінцеві - шипами.

Цапфи валів, що працюють у підшипниках ковзання, можуть бути циліндричними, конічними або сферичними (рис. 5, а). Циліндричні цапфимають основне застосування як найпростіші у технологічному відношенні. Конічні цапфи використовують для регулювання зазорів у підшипниках, а інколи і для осьової фіксації вала. Сферичні цапфи, що мають дуже обмежене розповсюдження (через складність виготовлення), застосовують у разі значних кутових переміщень вала чи осі.

Рис. 5. Конструкції опорних ділянок осей та валів



Цапфи валів для підшипників кочення (рис. 5, б) виконують циліндричними. В деяких випадках вони мають різьбові ділянки або інші конструктивні елементи для закріплення підшипників.

Перехідні ділянки валів між двома ступенями різних діаметрів виконують такими способами:

1. Із рівцем для виходу шліфувального круга (а). Рівці здебільшого виконують завширшки 3 мм і завглибшки 0,25-0,30 мм на валах діаметром 10-50 мм, а на валах діаметром 50-100 мм - завширшки 5 мм і завглибшки 0,5 мм. Рівці повинні мати максимально можливі радіуси закруглень для зменшення концентрації напружень і підвищення опору проти втомного руйнування в умовах дії змінних напружень. Рівці виконують на валах, діаметри яких визначають за умовою жорсткості, і на кінцевих ділянках валів, у перерізах яких діють незначні згинальні моменти. Якщо на валу є різьбові ділянки, то рівці передбачають для виходу різьбонарізного інструменту.

2. Із перехідною поверхнею - галтеллю постійного радіуса (рис. 6, б). Радіус галтелі свибирають меншим за радіус закруглення або за радіальний розмір фаски деталі, що розміщується навалу. Для шийок під підшипники кочення рекомендують t/с = 3, aс/d= 0,02...0,04. Для важко навантажених валів у випадках, коли збільшення радіуса галтелі обмежується радіусом закруглення або фаскою кромок деталей, слід застосовувати додаткові проміжні кільця (в).

Рис. 6



3. Із галтеллю спеціальної форми. Небезпечною зоною здебільшого є перехід галтелі в ступінь меншого діаметра. Тому доцільно виконувати галтель із змінним радіусом кривини, до того ж найбільший радіус кривини повинен бути в зоні переходу до ступеня меншого діаметра. Застосовують галтелі еліптичної форми або галтелі, які окреслені двома радіусами кривини с₁, с₂ (г, д). Галтелі з піднутренням (г) важко шліфувати, а галтелі за рис.(д) вимагають збільшення довжини перехідної ділянки вала. Галтелі із змінним радіусом кривини значно підвищують стійкість вала проти втомного руйнування.

Підвищення втомної міцності валів у перехідних перерізах є видалення мало напруженого матеріалу виконанням розвантажувальних рівців (е) або висвердлюванням отворів у ступенях більшого діаметра (є). Такі заходи забезпечують більш рівномірний розподіл напружень і зменшують концентрацію напружень. Шкідливий вплив концентрації напружень можна значно зменшити, використовуючи пластичне зміцнення галтелей (обкочування роликом або обдування шротом).

Матеріалами для валів та осей є вуглецеві та леговані сталі. Заготовками для валів діаметром до 150 мм у більшості випадків є круглий прокат, а для валів більшого діаметра та фасонних валів - поковки. Поверхні валів, що призначені для спряження з іншими деталями, повинні бути точно і чисто оброблені різцями. Параметри шорсткості поверхонь: під підшипники кочення Ra = (3,2...0,80) мкм, а під підшипники ковзання Ra = (0,40...0,1) мкм.

Для валів, розміри поперечних перерізів яких вибирають за умовою жорсткості, переважно використовують сталі Ст5 і Ст6. Для більшості інших випадків застосовують сталі 45, 50, 40Х, 40ХН та ін. Вали з цих сталей піддаються нормалізації, поліпшенню або гартуванню з нагрівом СВЧ і низьким відпуском (шліцеві вали, вали, що працюють у підшипниках ковзання, та інші випадки).

V. Самостійна робота на занятті:

В.М. Смірнов «Деталі машин та основи конструювання».

VI. Закріплення нового матеріалу:

- Отже, на цьому уроці ми з вами розглянули основні задачі і методи кінематичного дослідження механізмів. Давайте закріпимо пройдений матеріал.

1. Що називається валом?

2. Що таке вісь?

3. Які форми валів ви знаєте?

4. Які матеріали використовуються при виготовлені валів?

VII. Домашнє завдання

- Вашим домашні завданням буде вивчити конспект та взяти в бібліотеці підручник

Баласанян, Киркач. «Расчет и проектирование деталей машин».

VIII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей студентів.

Виставляю оцінки студентам які відповідали.

Лекцію закінчено, ви можете бути вільними.

Практичне заняття № 2

Тема: Розрахунок валів на статичну міцність.

Мета: навчити основним методам розрахунку валів на статичну міцність;

розвивати спостережливість, підвищити увагу учнів та технічне мислення;

виховувати в учнів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, стенди, матеріали та опорний конспект.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи: інструктаж, демонстрація, самостійна робота.

Міжпредметні зв'язки: фізика, матеріалознавство.

Хід уроку

I. Організаційний момент:

1. Зайти до класу

2. Привітатися з учнями

3. Взяти список учнів

4. Визначити чергових

II. Актуалізація опорних знань:

Зв'язок теми з дисциплінами: фізика, теоретична механіка, креслення.

Характеристика знань, умінь та навичок.

III. Активізація нового матеріалу:

Характеристика знань, умінь та навичок.

2. Повідомлення теми, мети практичного заняття.

IV. Формування вмінь та навичок:

Виконання даного вчителем завдання.

Вступний інструктаж: дотримання правил поведінки та техніки безпеки.

V. Закріплення нового матеріалу:

Фронтальне опитування за пройденою темою.

VI. Домашнє завдання.

VII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей учнів.

Розгорнутий план конспект уроку

I. Організаційний момент:

Заходжу в клас, вітаюся з учнями, прошу всіх сісти на свої місця. Відмічаю відсутніх на уроці. Прошу записати тему уроку.

II. Актуалізація опорних знань:

1. Характеристика знань, умінь та навичок:

Знати: основні методи розрахунку валів на статичну міцність.

Вміти: проводити розрахунки валів на статичну міцність.

2. Зв'язок теми уроку з фізикою і кресленням:

Який зв'язок має наша тема уроку з фізикою?

Який зв'язок має наша тема уроку з матеріалознавством?

III. Активізація нового матеріалу:

Розрахунок валів на статичну міцність

Перевірку статичної міцності валів виконують із метою запобігання появі пластичних деформацій під час дії короткочасних перевантажень. Щоб виконати розрахунок, слід мати всі розміри вала та його форму, які потрібні для правильного складання розрахункової схеми.

Умову статичної міцності вала беруть у вигляді

у_Emax= у_E· K_П?[у]_E, (4)

Де у_Emax- максимальне еквівалентне напруження у небезпечному перерізі вала; у_E- еквівалентне напруження, яке обчислюють за номінальним розрахунковим навантаженням; K_П = T_max/ T - коефіцієнт, що враховує короткочасні переванта-ження; [у]_E ? 0,8 · у_T - допустиме еквівалентне напруження.

Розглянемо розрахунок вала зубчастої передачі, за конструкцією (рис. а), а розрахункова схема із епюрами згинального та крутного моментів - на (рис. 6).

Валмає діаметри окремих ступенів d₁- d₅, а його опорні цапфи - діаметри d₃і d₅. Відстань від середнього перерізу вала під зубчастим колесом до центрів його опор 1 і 2 відповідно дорівнюють aі b. Вал навантажений зовнішнім обертовим моментом Фта силами F_t, F_rі F_a, які виникають у зачепленні колеса діаметром dі передаються на вал.



Рис. 7. До розрахунку вала на статичну міцність

Для даної схеми навантаження радіальні реакції опор вала (окремо від дії кожної з сил F_t, F_rі F_a) визначаються за такими співвідношеннями:

R_1t= F_t · b / (a + b); R_{2 t} = F_t · a / (a + b);

R_1r= F_r · b / (a + b); R_2r= F_r· a / (a + b);

R_la= R_2a = 0,5·F_a · d / (a + b).

Сумарні радіальні реакції опор вала знаходимо як результат геометричної суми окремих складових:



;

. (5)

Осьова реакція опори 1 дорівнює осьовій силі F_a, тобто R_x1 = F_a.

Після побудови епюр згинальних моментів М(також окремо від дії сил F_t, F_rі F_a) та крутного моменту Фможна стверджувати, що найнебезпечнішим перерізом вала буде його переріз А - А (рис. 31.10,а) під зубчастим колесом. У цьому перерізі діють крутний момент, який дорівнює зовнішньому обертовому моменту Т, та максимальні згинальні моменти М_г, М_а і M_t відповідно від сил F_r, F_a і F_t:

M_r= R_1r · a = R_2r · b; M_a= R_la· a; M_t= R_1t · a = R_2t · b.

Результуючий максимальний згинальний момент M_max визначається як геометрична сума окремих складових:

(6)

Згідно з наведеною схемою навантаження вала у перерізі А - А мають місце нормальне напруження згину у_зг, дотичне напруження кручення фта напруження стиску у_c, яке обумовлене осьовою силою F_aта осьовою реакцією R_x1опори 1 вала Тому еквівалентне напруження можна визначити за формулою

, (7)

де складові напруження



у_3Г= 32 · M_max/(р · d₄³); у_с = 4 · F_a/ (р · d₄²); ф= 16 · T/(р · d₄³). (8)

Отже, визначивши еквівалентне напруження у_E для небезпечного перерізу вала та маючи коефіцієнт К_П короткочасних перевантажень, можна перевірити за умовою (4) статичну міцність вала при його перевантаженнях.

IV. Формування вмінь та навичок:

Після проведення розрахунків накреслити епюри згинального та крутного моментів.

V. Закріплення нового матеріалу:

Проводжу фронтальне опитування за пройденою темою:

1. Для чого використовується перевірка статичної міцності валів?

2. Як будуються епюри згинального та крутного моментів?

VI. Домашнє завдання.

Переглянути розділ 5 (ст.169-177). Баласанян, Киркач. «Расчет и проектирование деталей машин».

VII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей учнів.

Урок закінчено, можете бути вільні. Практичні роботиздати у вигляді звіту.

Лабораторна робота № 1

Тема: Розбирання і складання циліндричного редуктора.

Мета: вивчити будову циліндричного редуктора, конструкцію його вузлів і деталей, застосовані з'єднання;

розвивати спостережливість, підвищити увагу учнів та технічне мислення;

виховувати в учнів старанність та вміння самостійно працювати.

Обладнання: підручник, плакати, схеми, стенди.

Тип уроку: формування вмінь та навичок.

Методи:інструктаж, демонстрація, самостійна робота.

Міжпредметні зв'язки: фізика, механіка, матеріалознавство.

Хід уроку

I. Організаційний момент:

1. Зайти до класу

2. Привітатися з учнями

3. Взяти список учнів

4. Визначити чергових

II. Актуалізація опорних знань:

1. Зв'язок теми з дисциплінами: фізика, механіка, матеріалознавство.

2. Характеристика знань, умінь та навичок.

III. Активізація нового матеріалу:

IV. Формування вмінь та навичок:

Виконання даного вчителем завдання.

Вступний інструктаж: дотримання правил поведінки та техніки безпеки.

V. Закріплення нового матеріалу:

Фронтальне опитування за пройденою темою.

VI. Домашнє завдання.

VII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей учнів.

Розгорнутий план конспект уроку

I. Організаційний момент:

Заходжу в клас, вітаюся з учнями, прошу всіх сісти на свої місця. Відмічаю відсутніх на уроці. Прошу записати тему уроку.

II. Актуалізація опорних знань:

1. Характеристика знань, умінь та навичок:

Знати: будову циліндричного редуктора, конструкцію його вузлів і деталей.

Вміти: складати ескізи вузлів і деталей.

2. Зв'язок теми уроку з фізикою і кресленням:

Який зв'язок має наша тема уроку з матеріалознавством?

Який зв'язок має наша тема уроку з механікою?

III. Активізація нового матеріалу:

Розбирання і складання циліндричного редуктора

Мета роботи - вивчити будову циліндричного редуктора, конструкцію його вузлів і деталей, застосовані з'єднання, посадки, шорсткість поверхонь, конструктивні форми корпусу і деталей, а також набути навички складання ескізів вузлів і деталей.

Конструктивні характеристики устаткування

Редуктор розбирають у чітко визначеній послідовності, недотримання якої може призвести до псування або руйнування окремих деталей. Наприклад, через відсутність ключів відповідного моменту затягування гайок або гвинтів може статися зрив різьби, що призведе до повної непридатності нарізних виробів. Тому при розбиранні та складанні редуктора гайки і гвинти затягують без прикладання великих зусиль до важеля ключа.

Лабораторну роботу виконують на лабораторному столі. Розбиранню підлягає редуктор типу Ц2У - 200 (циліндричний двоступінчастий вузький горизонтальний із міжосьовою відстанню тихохідної ступені 200 мм). Розбирання редуктора і вимірювання розмірів його деталей здійснюється за допомогою таких інструментів: комплекту гайкових ключів, молотка, викрутки, плоскогубців, лінійки, штангенциркуля, мікрометра, нутроміра. При розбиранні та складанні редуктора необхідно дотримуватись правил техніки безпеки.

Порядок виконання роботи

1. Встановити редуктор на лабораторному столі й розкласти інструмент. Відгвинтити гвинти кріплення кришок підшипників, гайки болтів кріплення кришки до корпусу редуктора, зняти кришки підшипників і прокладки, відтиснути кришку корпусу редуктора і зняти її. Підняти вали з підшипниками ізубчастими колесами і розкласти всі деталі на лабораторному столі у послідовності розбирання.

2. Виконати вимірювання шийок валів та розмірів підшипників і визначити типи підшипників та їх умовні позначення. Визначити модулі зачеплення зубчастих коліс (нормальний та торцевий для обох ступенів). Підрахувати числа зубів зубчастих коліс і їх основні геометричні параметри та передаточні числа для кожного ступеня передачі. Модулі нормальний т_п та торцевий (коловий) т_t можна визначити за формулами:

де і - відповідно нормальний і торцевий крок зубів, мм; - кут нахилу зубів у градусах. Геометричні параметри коліс визначити за формулами, наведеними в навчальних посібниках.

3. Накреслити ескізи валів із закріпленими на них деталями, проставити потрібні розміри. Виконати переріз закріплених на одному із валів деталей і проставити посадки та шорсткість поверхонь згідно з наведеними рекомендаціями в навчальних посібниках.

4. Зібрати редуктор у послідовності, зворотній щодо розбирання.

5. Звіт про роботу оформити у вигляді протоколу.

Протокол лабораторної роботи № 1

“Розбирання і складання циліндричного редуктора”

1. Опис послідовності розбирання редуктора типу Ц2У - 200 у вигляді технологічної карти складального цеху машинобудівного заводу (чіткий опис за пунктами з перерахуванням виконуваних робітником операцій).

2. Виконання ескізів вузлів та осьового перерізу одного з валів із проставлянням розмірів і посадок.

3. Вимірювання деталей редуктора та складання таблиць основних розмірів передачі.

4. Розрахунок геометричних параметрів зубчастих коліс за ступенями та оформлення отриманих даних у вигляді таблиць.

IV. Формування вмінь та навичок:

Виконання ескізів вузлів та осьового перерізу одного з валів із проставлянням розмірів і посадок.

V. Закріплення нового матеріалу:

Проводжу фронтальне опитування за пройденою темою:

1. Що таке редуктор?

2. Що таке вал?

3. Які види з'єднань використовуються в даному редукторі?

VI. Домашнє завдання.

Переглянути розділ 3 (ст. 54-116). Баласанян, Киркач. «Расчет и проектирование деталей машин».

VII. Підсумок уроку. Оцінка знань та аналіз відповідей учнів.

Урок закінчено, можете бути вільні. Звіти з лабораторних робіт зберіть і покладіть на стіл.

вал редуктор обертовий машина

Размещено на Allbest.ru

...