УПРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ МАШИН

Упругие элементы конструкций машин [c.356]

Цилиндрические винтовые пружины растяжения (рис. 283,а) и сжатия (рис. 283, б), свитые из прутка круглого поперечного сечения, широко распространены в различных областях машино- и приборостроения в качестве упругих элементов конструкций. Приме- [c.269]

Машина должна быть настолько жесткой, чтобы при определении величины усилия, прилагаемого к образцу, и при измерении его деформации не вносились искажения за счет упругой деформации элементов конструкции машины. [c.12]

Цилиндрические винтовые пружины являются наиболее простыми и технологичными упругими элементами. Благодаря простоте изготовления, компактной конструкции и хорошим рабочим качествам они нашли широкое применение в механизмах машин и приборов. [c.462]

Пространственно-криволинейные упругие элементы, сводящиеся к расчетной модели стержня, являются составной частью многих машиностроительных конструкций. Они используются для различных целей, например для передачи усилий и моментов (или для реализации заданного движения) в системах, использующих гибкие валы (рис. В.6). На рис. В.6 сечение О является входом, а сечение К — выходом. При программном управлении исполнительным механизмом машины часто бывает необходимо, чтобы сечение вала К поворачивалось во времени, повторяя заданный поворот сечения О, причем в процессе работы механизма само положение сечения К в пространстве может сильно изменяться (на рис. В.6 возможное положение сечения К показано пунктиром). При изменении положения выхода из- [c.6]

Модуль упругости имеет определяющее значение при расчете упругих деформаций элементов конструкций и деталей машин. Из диаграммы напряжений видно (рис. 36), что [c.79]

Предположим, что в конструкции муфты отсутствуют натяг и ограничители деформаций упругого элемента (или режим ограничения на рабочем интервале 7 .5 не реализуется). Тогда, руководствуясь указаниями, приведенными в п. 17, можно утверждать, что момент М/1 известен, т. е., что р , = О и = 0. В этом случае система уравнений движения машинного агрегата является чисто дифференциальной, причем элементы матрицы ,+1, S , при г = k, k А + 2в системе (16.19) определяются по формулам [c.218]

Собственные механические сопротивления Zq (а) и податливости Мо (со) конструкций машины, необходимые для характеристики машин как источников вибрации и расчета вибрации, определяются методами и средствами, рассмотренными в гл. X, п. 1. Для обеспечения свободного положения машина подвешивается на упругих элементах. Частота собственных колебаний машины на этих элементах должна быть не менее чем в три раза меньше низшей частоты исследуемого диапазона. Упругие элементы подвески крепятся к корпусу машины в местах, удаленных как от опорной поверхности, так и от рабочих узлов. [c.421]

Сравнительно простые но конструкции вибрационные машины представляют собой динамическую систему, в которой форма траектории, закон изменения скорости и,ускорения рабочего органа зависят не от геометрических размеров, звеньев, а От динамических параметров машины величин масс и жесткостей упругих элементов, характера возмущения, создаваемого приводом, факторов демпфирования и т. д. [c.665]

Книга посвящена расчету элементов конструкций разнообразного назначения, механические характеристики которых за счет внешних воздействий или технологии изготовления являются непрерывными функциями координат. Решения инженерных задач построены на основе линейной теории упругости. Рассматривается большое количество различных примеров. Существенное внимание уделяется применению современных электронно-вычислительных машин. Книга снабжена подробным библиографическим указателем. [c.2]

Определение местных деформаций в элементах конструкций и деталях машин производят по данным упругого или упругопластического расчета или по данным измерений деформаций на моделях и на натурных конструкциях для заданных эксплуатационных нагрузок. [c.216]

Во многих машинах и приборах в качестве элементов конструкции или чувствительных упругих элементов используют гибкие и абсолютно гибкие стержни, имеющие продольное движение. Классическим примером таких упругих элементов являются передачи с гибкой связью (рис. 5.1). В электротехнической промышленности при технологических процессах смотки и намотки провода (рис. 5.2), в прокатной (рис. 5.3), текстильной (рис. 5.4) и ряде других отраслей надо рассчитывать гибкие элементы. В последнее время значительно увеличились скорости при намотке в рулоны готовой продукции, которые могут достигать 50—70 м/с. Гибкие стержни используют и в системах управления по проводам движущимися объектами (рис. 5.5). Скорость движущегося объекта достигает 100 м/с, поэтому возникающие дополнительные усилия в проводнике (нити) оказывают существенное влияние на его прочность. [c.104]

Для уменьшения вибрации, передаваемой машиной на опорные конструкции, применяют виброизоляционные средства — упругие элементы, устанавливаемые непосредственно под основанием изолируемой машины или под жестким постаментом, на котором размещают машину. Постамент необходим в тех случаях, когда основание машины не обладает достаточной жесткостью, виброизоляторы конструктивно трудно разместить под основанием машины, массу изолируемой машины целесообразно увеличить (для уменьшения амплитуды колебаний). [c.227]

Выражение (47) и графики на фиг. 16, построенные по этому выражению, показывают, что круговое движение зеркальца может быть получено при различных значениях расстройки и связи, Благодаря этому конструкция упругого элемента в виде спиральной пружинки, переходящей в прямолинейную часть, оказалась весьма удобной для настройки машины, так как может быть осуществлена без жестких требований к точному соблюдению геометрических размеров. [c.153]

По назначению упругие элементы (УЭ), применяемые в вибрационных машинах, делятся на две основные группы а) УЭ резонансных машин, усиливающие или генерирующие основные колебания, передаваемые рабочему органу от возбудителя эти элементы называются основными б) УЭ опор и виброизоляторов, воспринимающие как вес отдельных частей машины, так и предохраняющие окружающие конструкции от паразитной, не предусмотренной основным рабочим режимом и поэтому вредной вибрации эти элементы являются вспомогательными. [c.187]

Сущность взаимодействия заключается в изменении условий протекания процессов резания, трения и процессов в двигателе под влиянием деформаций упругой системы станка, включая несущие элементы конструкции (станину, суппорт и т. д.) и систему привода рабочих органов, вызванных действием на упругую систему сил резания, трения и движущих сил. В настоящее время не существует полного единства взглядов в понимании особенностей указанного взаимодействия, что объясняется в первую очередь его сложностью и недостаточной изученностью. Поэтому в некою-рых случаях существуют различные объяснения наблюдаемых на практике автоколебаний станков. В дальнейшем изложении главное внимание будет уделено взаимодействию упругой системы с процессами трения и резания. Влияние процессов в двигателях (электрических, гидравлических, пневматических и др.) проявляется в станках современных конструкций главным образом в переходных процессах (пуск, торможение, реверс и т. п.) и является предметом специального рассмотрения, общим для различных машин. [c.118]

С целью построения форм колебаний необходимо разделить конструкции машин на два класса 1) конструкции, при колебании которых происходит смещение отдельных частей машины как абсолютно твердых тел за счет контактных деформаций в стыках 2) механические системы, при колебании которых проявляются собственные упругие (продольные, крутильные, изгибные) дес рмации элементов системы. [c.357]

Поскольку иногда детали машин и элементы конструкций работают за пределом текучести, необходимо исследовать зависимость между напряжениями и деформациями в пластической области, где соотношения линейной теории упругости уже неприменимы. Соотношения между деформациями и напряжениями в пластической области в общем случае нельзя считать не зависящими от времени. В любой точной теории пластического деформирования следовало бы учитывать влияние всего процесса изменения пластической деформации с момента начала пластического течения. Соотношения, учитывающие это, были бы очень сложными, они содержали бы в себе напряжения и скорость изменения деформации во времени. Уравнения были бы аналогичны уравнениям течения вязкой жидкости, а деформацию в каждый момент времени следовало бы определять, осуществляя пошаговое интегрирование по всему процессу изменения деформации. Такой подход привел бы к очень трудоемким расчетам даже при решении простейших задач о пластической деформации. Вследствие этого обычно делают некоторые упрощающие предположения, которые позволяют относительно просто исследовать процессы пластического деформирования и получать достаточно простые результаты, пока температура ниже температуры ползучести и в случае обычных скоростей деформации. [c.118]

Цилиндрические винтовые пружины растяжения (рис. 2.82, а) и сжатия (рис. 2.82, б), свитые из прутка круглого иоиеречного сечения, широко распространены в различных областях машино-и приборостроения в качестве упругих элементов конструкций. Применяют также винтовые пружины кручения, но здесь их расчет не рассматриваем. [c.241]

Рост рабочих параметров машин и конструкций и связанное с ним повышение требований к их надежности при одновременном снижении материалоемкости вызвали развитие методов изучения напряженного и деформированного состояния элементов конструкций (машин) от силовых и тецловых нагрузок. В исследовании напряженного и, в частности, термо-напряженного состояния элементов конструкций параллельно развиваются два направления экспериментальное и расчетное. Среди экснеримеН тальных исследований весьма результативными являются исследования напряжений и деформаций на моделях и натурных конструкциях [1—4]. Привлечение для модельных исследований методов трехмерной фотоупругости дало возможность находить температурные напряжения как на поверхности модели, так и по ее сечениям [1, 5, 6]. Что касается расчетных исследований, то численные методы с применением ЭВМ вошли в практику решения задач теории упругости как наиболее универсальные, позволяю-ш ие решать многие задачи теории упругости и термоупругости в принципе с любой желаемой степенью детализации. Наибольшее распространение в настоящее время получили два метода метод конечных элементов (МКЭ) и вариационно-разностный метод (ВРМ). [c.102]

Воздействия подвижных нагрузок на упругие элементы конструкций давно привлекают внимание механиков (см. [30] и приведенную там библиографию). В последние годы интерес к этим явлениям повысился в связи с ростом скоростей работы машин и необходимо стью увеличения их надежности [9, 30,2.7,2.8,2.10,2.14,2.17-2.19]. Кор ректное рассмотрение подобных вопросов невозможно без учета волнового характера упругих колебаний и выявления специфики эффекта Доплера, а также излучения типа Вавилова Черенкова [2.1, 2.9, 2.15, 2.17], тормозного излучения [2.6] и резонанса в упругих системах с движущимися границами и нагрузками. [c.45]

Аэродинамический шум может возникать при образовании вихрей у твердых границ потоков, турбулентных явлений при перемешивании потоков, образовании ударных волк в сверхзвуковом потоке, периодического изменения давления иа лопатках центробежных машин, появления течений неустойчивых типов Возможно воэникновенне флаттера, т. е. вибрации упругих элементов конструкции в результате взаимодействия с потоком газа. [c.342]

В МДТТ основная задача — построение математических моделей процессов деформирования конструкций. Эта задача решается путем построения обоснованных определяющих уравнений связи между напряжениями и деформациями. Эти уравнения приобретают все большее значение в связи с широким применением ЭВМ и систем автоматизированного проектирования (САПР) при расчетах элементов конструкций и машин за пределом упругости. Однако не математика является главным в построении математических моделей процессов. Определяющие соотношения между напряжениями и деформациями могут быть правильно выражены на языке математики лишь на основе обобщения экспериментальных наблюдений и измерений. [c.85]

Характерные формы, способы закрепления и нагружения элементов конструкций. Твердое тело используется не только в качестве звена при создании механических машин. Много раньше оно стало служить для возведения построек. В наше время число различных стационарных инженерных сооружений очень велико. Кроме жилых, общественных и промышленных зданий сооружаются мосты, резервуары, трубопроводы, плотины и многое другое. Поэтому естественно, что механика упругого твердого тела первоначально получила развитие именно применительно к расчету различных инженерных форужений и лишь позднее была распространена на машиностроительные конструкции. Поэтому-то раздел механики упругого твердого тела, посвященный расчету строительных конструкций, иногда называют строительной механикой. Отсюда же возникли и те характерные конструктивные формы и типовые способы закрепления и нагружения, о которых будет сказано ниже. [c.94]

Теория ползучести — одно из направлений механийй дефор- мируемого твердого тела, которое сложилось за последнее время. Она занимает свое место рядом с такими разделами механики, как теория упругости и теория пластичности. Ползучесть влияет на прочность и устойчивость конструкций и деталей машин. Поэтому расчет соору кений на прочность с учетом свойств ползучести материала приобретает первостепенное значение для современной техники. Однако теория ползучести является не только основой для создания методов расчета элементов конструкций и деталей машин, работающих в сложных эксплуатационных уело- -ВИЯХ. Теория ползучести, обладая своеобразным полем зрения , служит для понимания того, как выбрать тот или Иной материал для данной конструкции, в каких условиях его нужно испытывать, какие требования необходимо предъявлять к технологии возве- дения сооружений или изготовления различных элементов конструкций и деталей машин. Бот почему за последнее время вышел в свет целый ряд фундаментальных исследований и монографий, посвященных теории ползучести и теории вязкоупругости как у нас в стране [216, 302, 307, 336, 399, 415], так и За рубежом [63,261,479,556,594,611,632]. [c.7]

Обсуждение статической неопределимости закона распределения напряжений по поперечному сечению стержня показало, что при наличии в стержне отверстий, выточек и тому подобных нерегулярностей формы возникает резкая неравномерность распределения напряжений со значительными пиками вблизи указанных нерегулярностей. Это явление носит па. атптконцгнтрации напряжений. Оно обнаруживается не только при осевой, но и при всех других видах деформации стержня, а-также при деформации элементов любой формы (не только стержневых). С этим явлением приходится считаться как при конструировании элементов конструкций и деталей машин, так и при расчете их. Выявить распределение напряжений с учетом их концентрации можно двумя путями теоретическим и экспериментальным. Теоретический путь основан на применении теории сплошных сред (теории упругости, теории пластичности, теории ползучести — в зависимости от свойств материала), в которой вместо гипотез геометрического характера используются дифференциальные уравнения совместности деформаций, а равновесие соблюдается для любого бесконечного малого элемента тела, а не в интегральном (по поперечному сечению) смысле, как это делается в сопротивлении материалов. [c.99]

Большое значение при создании мощных поршневых и турбомашин имели исследования по колебаниям соответствующих упругих систем. Двигателестроительные заводы были пионерами разработки расчетов коленчатых валов и валопроводов на крутильные колебания. Наряду с применением способа конечных разностей был разработан метод цепных дробей, получивший развитие в научно-исследовательских институтах для расчета вынужденных и нелинейных колебаний, а также проектирования демпферов. Для крутильных, изгибных и связных колебаний успешно разрабатываются методы электромоделирования, позволившие заранее вычислять колебательную напряженность элементов конструкций при сложной структуре как самих упругих схем (например, свойственных вертолетным трансмиссиям), так и сил возбуждения, (например, характерных для многоцилиндровых поршневых машин). [c.38]

Потери в конструкциях. Выше говорилось о потерях в материалах и в отдельных однородных упругих элементах. Рассмотрим теперь потери в конструкциях, которые составлены из многих элементов, изготовленных из различных материалов. Очевидно, что общие потери в конструкции складываются из потерь в ее составных элементах. Однако вклад этих элементарных потерь в общие потери различен и существенным образом зависит от формы колебаний конструкции в целол1. Так, потери машины, установленной на амортизаторы, зависят от того, насколько близко к пучностям или узлам собственной формы колебаний машины расположены амортизаторы. Потери в простейшей конструкции — однородном стержне — зависят от того, совершает он из-гибные, продольные или крутильные колебания. На одной и той же частоте потери этих трех форм движения различны, так как обусловлены разными физическими механизмами демпфирования. Для расчета общих потерь в конструкции, таким образом, требуется знать не только потери в отдельных ее элементах, но и форму колебаний всей конструкции. Ниже приводятся примеры расчета потерь в двух типичных составных машинных конструкциях и обсуждаются полученные результаты. Такие расчеты необходимы при проектировании машинных конструкций с оптимальными демпфирующими свойствами. [c.218]

В диапазоне высоких частот механические колебания машин представляют собой упругие волны, распространяющиеся по элементам конструкции. Их расчет следует вести обычными акустическими методами, развитыми для сложных но геометрии и структуре сплошных сред. Для колебаний этих частот характерным является то, что они несут небольшую часть колебательной энергии всего спектра и при распространении хорошо демпфируются. [c.8]

Все неуравновешенные силы, создаваемые вращающимися частями ротора, действуют в плоскостях, перпендикулярных к продольной оси машины. И для того, чтобы двухкомпонентный амортизатор-антнвибратор гасил вертикальные и горизонтальные колебания одновременно, необходимо его крепить так, чтобы его ось, проходящая через упругие элементы антивибраторов, была параллельна продольной оси машины. Выбор же схемы и типа конструкции двухкомпонентного амортизатора-антивибра-тора зависит от способа крепления виброизолируемого объекта к фундаменту. [c.384]

Не менее важное значение для нормальной работы вибрационной машины имеют упругие элементы и опорно-поддерживающпе устройства, влияющие на сроки службы, эксплуатационную надежность и энергоемкость машины. Упругие элементы подразделяются на основные н амортизирующие, Различают металлические упругие элементы, выполненные в виде винтовых пружин, плоских рессор и упругих стержней резпиометаллические, выполняемые в виде прокладок, цилиндров, шаров, пакетов и работающие в зависимости от конструкции на растяжение — сжатие и на сдвиг пневматические упругие элементы, состоящие из резинокордовой оболочки, в которую накачивается сжатый воздух. Находят широкое применение комбинированные упругие элементы. [c.666]

Рис 12.74, Равночасготная виброизолирующая резинометаллическая опора ОВ-31 конструкции ЭНИМС, в которой жесткость растет пропорционально нагрузке. Сжимающая нагрузка со стороны станины 8 прикладывается через регулятор высоты 7 к верхнему 4 и нижнему 1 основанию с фрикционными выступами 2, между которыми заключен резиновый упругий элемент 5 с внутренними пазами (зазор Д2) и ребрами жесткости 3. С ростом сжимающей нагрузки резина выпучивается, зазоры и выбираются, растет жесткость опоры. Увеличение демпфирования достигается за счет демпфера 6 жидкостного трения. Размеры опоры D = 155 мм, Н = 44 ч- 50 мм, d = М16, Один типоразмер опоры применим для установки многих станков и кузнечно-прессовых машин. Постоянство собственной частоты/, опоры в диапазоне = 15 25 состав- [c.742]

Следовательно, упругие свойства масляного слоя подшипника скольжения при малой толщине, равной 0,1 величины радиального зазора, выражаются нелинейной характеристикой жесткости, порядок величины приведенной жесткости (0,2 -ь 0,3)-10 кПсм близок к величине жесткости металлоконструкции машины (зубчатого зацепления, опор и т. д.), демпфирующие свойства масляного слоя характеризуются величиной декремента колебаний б = 0,44, т. е. составляют сравнительно большую величину, что в значительной степени определяет слабые виброзащитные свойства масляного слоя как упругой связи. Поэтому в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования по вибрациям корпуса механизма, имеющего внутренние источники высокочастотных (выще 500 гц) колебаний, рационально применять упругие вкладыши подшипников с одним рядом упругих элементов для виброизоляции от источников среднечастотных (100—600 гц) колебаний лучше использовать двухрядные упругие вкладыши с металлическими конструкциями упругих элементов — пружин. [c.80]

Заслуживает большого внимания развивающееся в настоящее время научное направление, связанное с исследованием напряженно-деформированного состояния элементов конструкций с применением электронно-вычислительных машин. Значительным результатом в этом направлении явились исследования осесимметричных задач теории упругости, решенных А. Л. Квиткой применительно к элементам турбомашин. [c.14]

Предложено решение некоторых задач интерполяции и аппроксимации, воз-нинающ 1х при моделировании процессов упруго-пластического деформирования элементов конструкций и деталей машин и при решении соответствующих краевых задач экспериментальными методами. Для этой цели использована кусочнокубическая интерполяция и полиномиальная аппроксимация, основанная на методе наименьших квадратов (МНК) со статистическим анализом. Дано краткое описание алгоритма МНК с автоматическим выбором степени оптимального полинома. Иллюстраций 5. Библ. 5 назв. [c.222]

В сборник включены статьи по исследованию упругих и гидроупругих колебаний элементов машин и конструкций, а также по общей динамике колебательных систем. В большинстве своем это теоретические исследования, затрагивающие разнообразные приложения теории колебаний к исследованию поведения элементов машин, в частности с учетом рабочей жидкости. Несколько статей посвящены результатам эксаерименталь-ных исследований элементов конструкций гидромашин. [c.2]

Переменной жесткостью обладают муфты с неметаллическими упругими элементами, материалы которых (резина, кожа и т. д.) не подчиняются закону Гука, а также муфзы с металлическими упругими элементами, условия деформирования которых задаются конструкцией. От характеристики жесткости упругой муфты в значительной степени зависит способность машины переносить резкие изменения нагрузки (удары) и работать без резонанса колебаний. Например, допустим, что работа в точке А муфты с переменной жесткостью (рис. 17.9) соответствует условиям резонанса. При этом будет возрастать амплитуда колебаний и максимальные значения Т и q> дойдут до точки В. Но в точке В муфта имеет другую жесткость, при которой резонанса нет. Система будет возвращаться к точке Лит. ц. Следовательно, при муфте с переменной жесткостью не может быть резонанса в полном смысле этого понятия. [c.374]

Один из наиболее существенных недостатков гидравлических машин — утечка рабочей жпдкости в процессе работы через техьоло ические зазоры между поршнем п цилиндром, уплотнением и штоком. В последнее время разработана новая конструкция гидравлического вибровозбудителя без пар скольжения, лишенная этого недостатка В таких устройствах вместо поршня применен резиновый упругий элемент, работающий на сдвнг. Достоинством этой конструкции является также органическое соединение вибровозбудителя с упругой системой, что позволяет создать универсальный агрегатный внбропривод [c.286]

Теоретические коэффициенты концентрации определяют методами теории упругости, численными решениями и экспериментально. В современной справотаой литературе накоплен значительный объем информации о величинах OLa для типовых Деталей машин и элементов конструкций. [c.165]

Задачи об устойчивости состояний равновесия занимают одно из центральных мест в теории устойчивости механических систем. К этому классу принадлежит большинство задач об устойчивости элементов конструкций и машин, загруженных квазистатическими силами. Кроме того, многие задачи устойчивости движения также приводятся к задачам об устойчивости состояний равновесии. Так, стационарное движение системы при силах, не зависящих от времени, может быть представлено в виде некоторого относительного равновесия. В других случаях нестационарностью невозмущенного движения допустимо пренебречь. Например, рассматривая устойчивость прямолинейной формы упругих стержней, нагруженных продольньпаи силами -периодическими функциями времени, обычно пренебрегают продольными колебаниями от действия этих сил [3]. Задача об устойчивости движения в результате сводится к родственной задаче об устойчивости равновесия. [c.473]

Задачи устойчивости неупругих систем возникают в связи с расчетами элементов конструкций и машин, материал которых работает за пределом упругости. Таковы упругогшастичес-кие, вязкоупругие, вязкопластические и упруговязкопластические системы. Существенное отличие этих систем от упругих (в том числе геометрически нелинейных) систем состоит в том, что их поведение зависит от предыстории нагружения и деформирования. Дополнительные усложнения вносят эффекты разгрузки после деформирования в упругопластической стадии. С точки зрения аналитической механики упругопластические, вязкопласгические и упруговязкопластические системы - это нелинейные системы с неголономными односторонними связями, причем естЕи исключить модельные задачи, то это -системы с континуальным числом степеней свободы. [c.495]

Вместе с тем обоснование прочности и надежности деталей машин и элементов конструкций при кратковременном, длительном и циклическом эксплуатационном нагружении остается трудно решаемой в теоретическом и экспериментальном плане задачей. Это в значительной степени связано со сложностью детерминированного и стохастического анализа напряженного состояния в элементах конструкций при возникновении упругих и упругопластических деформаций и ограниченностью критериев разрушения в указанных условиях при использовании конструкционных материалов с различными механическими свойствами. Трудности, возникающие при исследовании напряжений и деформаций в наиболее нагруженных зонах в упругой и неупругой области объясняются отсутствием аналитического решения соответствующих задач в теориях упругости, пластичности, ползучести и, тем более, в теории длительной циютической пластичности. К числу решенных таким способо.м задач мог т бьггь отнесены те, в которых определяются номинальные напряжения и деформации при растяжении-сжатии, изгибе и кручении стержней симметричного профиля, нагружении осевыми уси- [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...