Шпонкови, шлицеви и пресови съединения. Изчисляване и избиране по каталог при статично натоварване

Учебен материал по машинознание, представляващ третата част от лекционен курс – записки на лекциите на проф. дтн Михаил Милков, обработени от доц. дтн Надежда Йончева. Изложението обхваща двадесет и шест страници и разглежда основните градивни елементи на машините, повечето от които се изработват серийно по международни стандарти. Първият раздел е посветен на еластичните елементи. Изяснено е тяхното предназначение чрез разграничаване на измервателните, силовите, вибрационните и кинематичните елементи, представени са видовете пружини – винтови, плоски и обемни, и са изведени зависимостите за напреженията и деформациите заедно с характеристиката на пружината. Вторият раздел обхваща неразглобяемите съединения. Разгледани са нитовите съединения с видовете глави и изчислителните им зависимости, пресовите съединения, заваряването и запояването в различните им разновидности, както и залепването. Третият раздел е посветен на винтовите съединения. Проследени са винтовата линия и видовете резби, параметрите на винта и гайката, геометричните и силовите съотношения при затягане, както и средствата срещу саморазвиване. Четвъртият и петият раздел разглеждат лагерите. При плъзгащите са изведени триещият момент, машинните и прецизните лагери, работата на масления клин и особеностите на лагерите на центри и с остри шийки. При търкалящите са представени триещият момент, съставните елементи, класификацията по вид на телата и по посока на натоварването, както и подбирането по каталог с отчитане на съответните коефициенти. Последните раздели обхващат зъбните колела и зъбните механизми: основната теорема на зацепването, еволвентното зацепване и неговите свойства, параметрите на зъбното колело, обикновените зъбни механизми с външно и вътрешно зацепване, конусните и червячните предавки, многостъпалните редуктори и епицикличните механизми с формулата на Вилис. Изложението съдържа четиридесет и четири фигури с кинематични схеми, разрези и разчетни чертежи, както и четиридесет и пет номерирани формули. На преподавателите материалът дава готова основа за лекции и упражнения, а на студентите от техническите специалности – опора при решаване на задачи, при подготовка за контролни работи и при преговор преди изпит.

1. Центробежни съединители. Центробежните съединители са предназначени за автоматично включване или изключване на задвижвания вал при достигане от водещият на определена честота на въртене. Типичен пример за приложение на центробежни съединители е за облекчаване на пусковите режими на електродвигатели-задвижване на натоварения вал след развъртане на електродвигателя. 2. Предпазни съединители. Предпазните съединители разединяват валовете при нарастване на въртящият момент над допустима стойност и предпазват машините от силово претоварване.Предпазните съединители могат да бъдат с разрушаващ се елемент, пружинно- палцови или фрикционни. 3. Съединители със свободен ход.

Схема, която представя проводниковите материали едновременно по два независими признака и позволява темата да се обхване наведнъж, вместо да се учи на части. Лявата половина класифицира материалите според свойствата им, като за основа е взета стойността на специфичното съпротивление. Обособени са две групи. Първата е разгърната надолу с конкретни представители, включително отделно посочени благородни метали с химичните им означения. Втората е дадена обобщено, тъй като продължението ѝ се съдържа в другата половина на схемата. Дясната половина е значително по-обширна и подрежда материалите според приложението им в шест направления. Първото е представено с кратко определение вместо със списък. При второто са изброени три материала, като за всеки от тях е даден точният процентен състав на сплавта. Третото направление е разклонено на две подгрупи според температурата на топене, с посочена гранична стойност. При едната са показани два вида, единият от които е допълнително уточнен с компонентите си, а при другата са посочени двете основни системи сплави. Четвъртото направление е обяснено чрез изискването към материала и е илюстрирано с химичните означения на няколко метала. Петото е представено с една сплав, дадена и с общоприетото ѝ наименование. Шестото направление е най-подробно: изброени са шест позиции, като при пет от тях е посочен процентният състав, а при последната – трите чисти метала, използвани за същата цел. Схемата е чертана прегледно, с рамки за групите и стрелки за връзките, и е с разделителна способност, подходяща за разпечатване и за презентация. Материалът е подходящ за подготовка за изпит или за колоквиум по електротехнически материали и материалознание, за упражнение, за наваксване на пропусната лекция и за бърза справка по време на решаване на задачи. Най-полезното при него е двойната класификация. Един и същ материал може да бъде разгледан и по физичен признак, и по предназначение, а схемата показва как двата подхода се допълват – лявата част обяснява защо, дясната показва къде. Ценно е и присъствието на процентните състави. Те превръщат схемата от обща класификация в работен справочник: съставът на всяка от изброените сплави е даден направо, без да се търси в таблици. Полезно е и посочването на граничната температура при едно от направленията. Тя е признакът, по който се прави разделението, и запомнянето ѝ решава голяма част от въпросите по тази подтема. Схемата може да служи и като план за устен отговор – достатъчно е двете половини да се проследят последователно, за да се получи пълно изложение с примери и конкретни данни.

1. Общи сведения.                Пружините са машинни елементи, които работят благодарение на това, че позволяват големи еластични деформации. Намират широко приложение в практиката за реализиране на следните функции:                - Акумулиране и отдаване на механична енергия в часовникови механизми, електрически прекъсвачи, стъпални регулатори на напрежение и др.                - Създаване на постоянни зададени сили във фрикционни предавки, триещи съединители, уравновесяване на тегловни сили.                - Силово затваряне на контурни кинематични двоици.                - Възприемане енергията на удари-автомобилни амортисьори,   железопътни буфери.                - Виброизолация в технологични машини.                - Измерване на различни величини-измервателни уреди.

1. Общи сведения. Предаването на въртящият момент при триещите съединители се осъществява чрез сили на триене, създавани от сили на натиск в контактните повърхности на фрикционните елементи. Чрез изменение на натисковите сили може да се регулира предаваният въртящ момент. Затова триещите съединители обезпечават плавно включване на водимите части при всякаква разлика в ъгловите скорости. Те играят роля на предпазно звено в задвижването поради възможността за приплъзване при нарастване на въртящият момент над определена стойност. Към материалите за фрикционните повърхнини се предявяват специални изисквания: голям и постоянен коефициент на триене, износоустойчивост и устойчивост на високи температури, топлопроводимост и механична якост.

Учебна тема, която обхваща цял раздел от предмета в един файл. Пет различни начина за свързване са представени последователно — първо по устройство, после по пресмятане. Именно тази пълнота отличава материала. Обичайно всеки начин се разглежда в отделна тема; тук те стоят заедно и могат да се съпоставят. Темата обхваща неразглобяемите съединения и е събрана на осем страници. Началото дава определението чрез един-единствен признак — какво трябва да се случи, за да бъдат разделени свързаните части. Оттам следва и уточнението защо един от видовете се причислява само условно, с посочени двете условия, при които той все пак може да бъде разделен. Първата половина е за заваряването. То е разделено според състоянието, до което се довежда материалът, а после всяка от двете групи е разгледана поотделно. При първата група са дадени два вида, всеки с описание как точно се получава загряването. При единия е посочена и температурата за конкретен материал. Именно частта за втората група е най-подробната. Разгледани са три различни начина, като при всеки е обяснено откъде идва топлината, какво се случва в зоната на свързване и за какво служи допълнително подаваният материал. При единия е даден и съставът на използваната смес, както и достиганата температура. Отделно място заемат другите два начина за свързване. При тях е посочено основното предимство — възможността да се съединяват различни материали — и се обяснява защо това е възможно. Втората половина е изчислителна и стига до шестнадесет номерирани формули. Втората голяма част е за нитовите съединения. Тя започва необичайно — с обяснение защо един толкова стар начин все още се използва и в кои области няма заместник. Особено полезна е финалната част. Разгледани са два по-нови вида нитове, като при всеки е описано как точно се оформя главата — с изтегляне или по друг начин. Приложени са четиридесет и четири изображения — осем групи схеми и всички формули. Преподавателят получава готова опора за няколко учебни часа, при която всеки вид съединение върши работа и поединично. Студентът получава цял раздел в един материал — годен за изпит и за курсова задача.