ДМ - Конспект лекций для бакалавров (Андриенко ЛА) (528097), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

концы осей после сборки расклепывают с образованием головок,препятствующих спаданию пластин.При относительном повороте звеньев ось поворачивается во втулке, образуя шарнир скольжения. Зацепление цепи со звездочкой происходит черезролик.Шаг p цепи является основным параметром цепной передачи. Чембольше p , тем выше нагрузочная способность цепи.128Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.6.2129Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Диаметр делительнойокружности звездочек изOAB :dp1800sin()z, z –число зубьев звездочки.Шаг p у звездочки измеряют по хорде делительнойокружности.Роликовые цепи имеютширокое распространениепри v  15м / сРис.6.3Втулочные приводные цепи по конструкции подобны роликовым, но неимеют роликов, что удешевляет цепь, уменьшает массу, но существенно увеличивает износ втулок цепи и зубьев звездочек.

Применяют при неответственных передачах при v  1м / с .Втулочные и роликовые цепи изготавливают однорядные и многорядныес числом рядов 2, 3, 4 и более. Многорядные цепи с меньшим шагом p позволяют заменить однорядную с большим p и тем самым уменьшить d звездочки, снизить динамические нагрузки.Материалы цепей.Цепи должны бить износостойкими и прочными.

Пластины цепей изготавливают из сталей 50, 40Х и др. с закалкой 40…50 HRC. Оси, втулки, ролики из цементируемых сталей 20,15Х и др. с закалкой 52…65 HRC.Оптимальное межосевое расстояние передачи принимают из условиядолговечности цепи: a  (30... 50) pОсобенности работы цепных передач.Переменность мгновенного значения передаточного отношения.Скорость v цепи, угловая скорость  2 , ведомой звездочки и передаточное отношение u  1 /  2 переменны при1  const .130Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************При работе цепной передачи движение цепи определяется движениемшарнира звена, вошедшего последним в зацепление с ведущей звездочкой.Рис.6.4Ведущий шарнир А в некоторый момент времени повернут относительновертикальной оси на угол , окружная скорость на зубе ВЩ звездочкиv1  1 R1 ; R1  d1 / 2 - радиус делительной окружности, проходящей черезцентры шарниров цепи.Скорость движения цепи v  v1  cos 1 , где  1 - текущий угол поворота ВЩ звездочки относительно перпендикуляра к ВЩ ветви.

Т.к. при повороте звездочки угол  1 , изменяется по абсолютной величине в пределах(  0  ) , то скорость цепи v при повороте на один угловой шаг  коz1z1леблется в переделах vmin  vmax  vmin , где vmin  1 R1 cos( )иz1vmax  R1 .Рис.6.5131Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Мгновенная угловая скорость ведомой звездочки2  v /( R2 cos  2 ) ,0)где  2 на ведомой звездочке меняется в пределах (z1zМгновенное передаточное отношениеu 1 R2 cos  2 2 R1 cos 1(v  1 R1 cos 1 )Передаточное отношение цепной передачи переменно в переделах поворота звездочки на один зуб.Непостоянство u вызывает неравномерность хода передачи, поперечные колебания цепи.

Равномерность движения тем выше, чем больше числозубьев звездочки.Среднее передаточное отношение.Цепь за один оборот звездочки проходит путьоборота звездочки t S pz103v .t60 / np - шаг цепи,2S  p  z . время одного60, сек . следовательно, скоростьnpz2n2  pz1n1 ,v,мсцепи:n1 z 2.n2 z1z 2 , n2 , z1 , n1- числа зубьев и частоты вращения ведущей иведомой звездочек. Из равенства скоростей цепи на звездочках:un1 z2 R2 .n2 z1 R1Среднее передаточное отношение u за один оборот постоянно.Силы в ветвях цепи.В ведущей ветви действует постоянная сила F1 , состоящая из окружнойсилы Ft и силы натяжения ведомой ветви F2 :132Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************F1  Ft  F2Сила натяжения ведомой ветви: F2  F0  Fц ,F0 - натяжение от силы тяжести,Fц - натяжение от центробежныхсил.Натяжение F0 от силы тяжести при горизонтальном или близком к немуположении линии, соединяющих оси звездочек:F0  qga 2 /(8 f )  1.2qa 2 / f ,где q - масса 1м цепи, кг/м,g  9.81H,с2a - межосевое расстояние,f -стрела провисания ведомой ветви, м.Рис.6.7При вертикальном или близком к нему положении центров звездочкиF0  qgaНатяжение цепи от центробежных силFц  qv 2v - скорость движения цепи, м/с.Цепь передачи проверяют на прочность, Сопоставляя значения разрушающей силы, приводимой в стандарте, и силы натяжения ведущей ветви.133Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Нагрузка на валы звездочек.Условно принимают:Fâ  K â Ftгде K в - коэффициент нагрузки вала, K в  1.15 - для горизонтальных,K в  1.05 - для вертикальных.Т.е.

нагрузки на валы несколько больше полезной окружной силы вследствие натяжения цепи от собственной силы тяжести.Характер и причины отказов ЦП.1. Изнашивание деталей шарниров.2. Изнашивание зубьев звездочек.3. Усталостное разрушение пластин цепей вследствие циклическогонагружения. Наблюдают в быстроходных тяжело нагруженных передачах.4. Упорно-усталостное разрушение тонкостенных деталей роликов и втулок. Эти отказы обусловлены ударами шарниров о зубья звездочек привходе в зацепление.Основным видом отказов является изнашивание шарниров.Давление в шарнирах на должно превышать допустимых в данных условиях эксплуатации.Давление связано с путем трения Sf степенной зависимостьюp mSf  hC .C - постоянная для конкретных условий эксплуатации; m - показательстепени, зависит от условий смазывания m  3 при нормальной эксплуатации и хорошем смазывании.Среднее условное давление в шарнирах цепи в предположении нулевогозазора между валиком и втулкой и равномерно распределенного давления вшарниреFt  K э [ р]АK э - коэффициент эксплуатации, А - площадь проекции шарнира нардиаметральное сечение, мм2 .

[ р ] – допускаемое давление, МПа, для средних эксплуатационных условий, при которых K э  1 .Площадь проекции шарнира:А  dbd - диаметр ролика, b - длина втулки.134Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Коэффициент эксплуатацииK э  Kд  K а  K н  K рег  K р  KсмK д - коэффициент динамической нагрузки, при равномерной нагрузкеK д  1 , при работе с толчкамиK д  1,2...1,5 .K а - коэффициент, учитывающий длину цепи (чем длиннее цепь, темреже каждое звено входит в зацепление со звездочкой и тем меньше износ вшарнире). При а  (30...50) р принимают K а  1 , K а  3 L0 / L , L0 где - длинапри а  40 р , L - длина рассчитываемой цепи;K н - коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек передачи к горизонту, чем больше угол наклона, тем меньше допустимый износв шарнирах; при   450 K н  1 , при   450 K н  1.5 K рег - коэффициент регулировки натяжения цепи; для передач с регулировкой положения оси одной из звездочекK рег  1 , для нерегулируемой K рег  1.25 .K см - учитывает характер смазывания, при непрерывном смазыванииK см  0.8 , при регулярном капельном - K см  1 , при периодическом - K см  1.5 .K р - коэффициент режима работы, при односменной работе K р  1 , придвусменной - K р  3 2  1.25 , при трехсменной K р  3 3  1.45 .[ p ] - допускаемое давление в шарнирах цепи, принимают по опытнымданным.Для предварительного определения шага роликовой (втулочной) цепиKTp  283 э 1z[ p] - коэффициент числа рядов, учитывает неравномерность распределения нагрузки по рядам цепи; для однорядной цепи   1 , двурядной   1.7 ,трехрядной   2.5 .T1 - вращающий момент на ведущей звездочке, Нм, [ p ] - допускаемоедавление, МПа.135Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************7.

Подшипники качения (ПК).Назначение подшипников – поддерживать вращающиеся детали в пространстве, воспринимая действующие на них нагрузки.В зависимости от вида трения подшипники делятся на два типа: скольжения и качения.В подшипниках скольжения рабочие поверхности вала и подшипника,полностью или частично разделенные смазочным материалом, скользят однаотносительно другой. Подшипники качения обычно состоят из наружного,внутреннего колец, тел качения и сепаратора, удерживающего тела каченияна определенном расстоянии друг от друга.Достоинства ПК по сравнению с ПС:1.2.3.4.5.Меньшие моменты трения при пуске;Меньшие осевые габаритные размеры;Простота обслуживания и малый расход смазочного материала;Полная взаимозаменяемость;Малая стоимость в связи с массовым производством.Недостатки:1. Большие радиальные размеры;2.

Значительные контактные напряжения, ограничивающие ресурс;3. Меньшая способность демпфировать ударные нагрузки;4. Ограниченная быстроходность.Классификация ПК.1. По форме тел качения;2. По виду воспринимаемой нагрузки;3. По числу рядов тел качения;4. По соотношению габаритных размеров (серии);5. По классам точности.136Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.7.1: 1 - шариковый радиальный, 2 – шариковый радиальный сферический двухрядный, 3 – шариковый радиально-упорный, 4 – роликовый радиальный, 5 – роликовый радиально-упорный конический, 6 – роликовый радиальный сферический двухрядный, 7 – роликовый радиальныйигольчатый, 8 – упорный шариковый.Рис.7.2.

Фото подшипников качения137Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Критерии работоспособностиОсновной причиной выхода из строя. ПК, работающих в условиях хорошего смазывания без загрязнений, является усталостное выкрашиваниерабочих поверхностей колец и тел качения.1. Для ПК, работающих в абразивной среде, является износ (дорожный,строительный, горный);2. Для быстроходных подшипников причиной выхода из строя можетбыть разрушение сепаратора.Рис.7.3.Усталостное разрушение внутреннего кольца подшипникаРасчет (подбор) ПК на заданный ресурс ведут по динамической грузоподъемности (критерий усталостного выкрашивания), по статической грузоподъемности (критерий max σH) и проверяют подшипник по предельной частоте вращения.Распределение нагрузки между телами качения(задача Штрибека)Для определения σH необходимо знать закон распределения нагрузокмежду телами качения.По условию равновесия (рис.7.4)Fr=F0+2F1cosγ+F2cos(2γ)+…+2Fncos(nγ)(12.1)F0 – сила на наиболее нагруженном шарике (теле качения);γ – угол между смежными телами качения.138Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************Рис.7.4Исследования зависимости между силами F0, F1, F2…Fn с учетом контактныхдеформаций при условии абсолютной точности размеров шариков и колец, иотсутствия радиального зазора позволило установитьF1 = F0cos3/2γ, … ,Fn = F0cos3/2(nγ)(12.2)Подставляя (2) в (1) и решая относительно F0 , получимF0 Fr55(12.3)51  2  cos 2 ( )  2  cos 2 (2 )  ...

 2  cos 2 (n )Подсчитано, чтоKz5551  2  cos ( )  2  cos (2 )  ...  2  cos (n )22 4,372Для любого z , встречающегося в подшипнике, поэтому можно записать:139Краткий конспект лекций по курсу «Детали машин»Автор д.т.н., профессор кафедры РК-3 Андриенко Л.А.****************************F0 4,37  FrzВводя поправку на влияние радиального зазора и неточности размеровдеталей, практически принимают:F0 5  Frz(12.4)Статическая грузоподъемность ПК.Базовая статическая грузоподъемность подшипников – это такая статическая нагрузка, превышение которой вызывает появление недопустимыхостаточных деформаций в деталях подшипника.Опыты показали, что остаточная деформация в контакте менее0,0001dw не оказывает влияние на работоспособность подшипника.Базовая радиальная статическая грузоподъемность Cor и базовая осевая статическая грузоподъемность Coa вычислены для всех стандартныхподшипников и приведены в каталогах.При действии на радиальный и радиально-упорный подшипники одновременно радиальной Fr и освой Fa нагрузок расчет ведут по эквивалентной радиальной статической нагрузке Por, которая вызывает такую же остаточную деформацию, как и действительная нагрузка.Por  max{( X 0 Fr  Y0 Fa ), Fr }X0 – коэффициент статической радиальной нагрузки;Y0 – коэффициент статической осевой нагрузки;Для упорно –радиальных и упорных подшипников эквивалентная осевая статическая нагрузка Poa  X 0 Fr  Y0 Fa .

Характеристики

Список файлов лекций