Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 56
Текст из файла (страница 56)
нии, соединяющей оси звездочек. Если вертикальное рзсположение передачи вызвано конструктивнымн соображениями, то слелует обеспечить небольшое взаимное смещение звездочек в горнзонтальном направлении для обеспече. ння некоторого самонатяжеиия цепи. Ведущей может быть верхняя или нижняя ветвь, Верхняя ветвь должна быть ведущей в горизонтальных пере- дачах с большим межосевым расстоя- нием (а ) 601) и малыми числами зубьев звездочек во избежание сопри- косновения ветвей, а также в передачах с а < 301 прн и < 2 н в вертикальных передачах для предотвращения захвата провисающей верхней ветвью дополни- тельных зубьев звездочки Регулировании натлэггиия цепей яв- ляется эффективным средством повы- шения долговечности передачи, Пред- варительное натяжение устанавливают по стреле провнсания ) 1)нв 0,02а для горизонтальных и наклонных передач, г' = (0,01-;0,015)а для передач, близ- ких к вертикальным), Для устранения вредного влияния вытяжки цепей н сохранения предва- рительного натяжения и провисанин в процессе эксплуатации необходимо пе- риодически регулировать натяжение.
С этой целью предусматривают либо возможность перемещения опор, либо использование ната кных роликов или звездочек. Натяжные ролики и звез- дочки рекомендуется устанавливать на ведомой ветви в месте их наиболь- шего провнсания, Для уменьшения вибраций используют ролики оттяж- ные, которые устанавливают на веду. щей ветви с внутренней стороны. При монтаже передачи необходимо обеспечить г1араллельность валов, уста- новку и надежное закрепление звездо- чек в одной плоскости без перекосов (с помощью линейки н уровней) Максимальное отк.чонение (в чм) звез- дочек от плоскости принимают равным (0,04 — 0,06) ~'а, а предельный угол смещения (в градусак) примерно равен (2,3 — 4,6) — (а — межосевое расстояние, а мм).
После монтажа цепи проверяют правильность хода передачи. Смазывание можег быть периодяче- ским (с помощью ручной масленки или капельным способом), а также непре- рывным (окунанием в масляную ванну, циркуляцнонной струей от насоса и т. и.). Периодическое смазывание обес.
печивает нормальную работу тихоход. ных передзч (скорость цепи оц(2 мгс). При капелькам смззывании и тех же Порядок расчсгла передачи 255 условиях допускается скорость цепи пц < 6 лдс, Масляная ванна обеспечявает хорошую работу передачи при оц —. б —:8 м(с.
Прн скорости оц ) ) 8 м(с передачи должны работать в условиях циркуляцнонного смазывания, которое снижает интенсивность развития фреттинг-коррозии и обеспечивает эффективное охлаждение цепи. ПОРЯДОК РАСЧЕТА ПЕРЕДАЧИ Пример Рассчитать горизонталь. ную цепную передачу прн )Р = =10кВт, л,=760мнн х, л,=. = 365 мкн х, 6! = За»а! нагрузка спокойная, 1.
Выбираем числа зубьев звездочек: и =- — = —.= 2,08; ла 760 лх 365 ах = 29 — 2и = 29 — 2 2,08 тх 25; ха = из, = 25 2,08 = 52. 2. По табл. 5 принимаем ориентировочно [р)„ж 2! МПа. Для однорядной цепи Кт = 1. По табл. 4 принимаем йд = 1, Да = 1, йа = 1, враг = 1,25, Ф:, м = 1, Дреи»=1. При этих условиях а = 1,25.
Затем определяем шаг цели з, (РК Ф =60 $/ 1р)и х»лаКт з/ 10 !Оа 1 25 3. По табл. 1 выбираем цепь ПР-19,05-3180; Г = 19,05 мм", Рол = = 105 мма; О, = 31800 МПа; Э = = 1,9 кг. Для этой цели по табл. 5 находим 1р 1а —— . 22 МПа. Так как предварительно принятое значение (р 1„меньше допускаемого, то выбранная цепь будет удовлетворять условию износостойко. сти (5). 4.
Определяем скорость цепи в аалх! 25.760.19,05 60,!Оа = 60 !Оа При этой скорости передача должна Работать в условиях циркуляциоиного смазывания. 5. Определяем полную нагрузку (Р 10 10' Ртах = — = = !667 Н. о„б Проверяем статическую грузоподъемность цепи. По табл, 1 находим Отш= = 31 800 Н. Следовательно, Ртах< 'и'та а д 6, Определяем амплитуду переменных напряжений сг Раааа 45 Ь вЂ” д 1667 4 2,2 (18,2 — 5,96) 7. Находим зааас прочности по переменным напряжениям при Д = 2,8 и а,=200МПа: и, 200 лч = = = 4,5) ". 8.
Определяем давление в шарнире при Кц= 1 н К = 1: Риа»К» 1667 1,25 Р.,КцК Р05 !.1 = 19,8 МПа. Полученное значение рт< (р)т = = 23,! МПа (см. табл. 6). Работоспособность цели обеспечена, 9. Предварительно определяем межосевое расстояние а = 501 = 50 Х Х 19,05 = 952,5 мм. 10. Находим потребное число звеньев а, х,+х, юхп2 — + + ! 2 -'и( ' ') — =2 50+ = 138,87. Это зизчение округляем до ближайшего четного числа и принимаем ш = !38.
Расчет детплед поршнезмх дмсеателей Г з,+г, о= — ~ш— 2 + = 952 мм. Глава )5 РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (3) соа 8 11. Определяем онончательное рас стояние между звездочками РАСЧЕТ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ Коленчатые валы разрушаются от усталости в местах наибольшей концентрации напряжений, обычно у вы. хода отверстия для смазочного материала на коренных н шатунных шейках вала и у галтелей в сопряжениях шеек со щекамн.
Рис. 1, Сксмк снк, дсаствушщнк на криво- шипно-шктунныа механизм ~138 — 38,5 + 19,05 С 4 + ~/(138 — 38,5)' — 8 ( — ) 1 = 12. Рассчитываем стрелу предварительного провисания ветви: ! = 0,02; а = 0,02.982 км 19 мм. Нагрузки. Основными нагрузками являются усилия от давления газа в цилиндре двигателя, передающиеся че. рез поршень и шатун на вал, нагрузки от инерционных снл движущихся дега. лей кривошипно-шатунного механизма и вибрационные нагрузки, возникающие прн колебаниях вала.
Давление газа в цилиндре Р„ для различных углов поворота коленчатого вала а зздается индикаторной диаграммой. Сила давления газа на поршень Рг =- !Рг Рс) Рп (1) где рз — давление в картере двигателя; Рп — площадь поршня. Эта сила передается через шатун на шатунпую шейку коленчатого вала. Из условия равновесия шатуна следует (рнс. 1); й(г = Рг 1Н В! (2) Кг = Т р з!п (а+ В> .
(4> соа 8 г, = Р "'(" + н) . (51 соз (> В опорах вала возникает реакция К„', которую также можно разложить на Р„', йе„' или Т„', 2„'. Крутящий момент от окружного усилия Т„ Росчст лоленчалксл залез 257 Такой же момент, иа с обратным знаком, который создают силы йгг и йГ„', передается на подмоторную раму двигателя, В лвижущихся деталях кривошипно. шатунного механизма возникают силы и моменты снл инерции е(о ош Р) = — ш —; М1 = — а' —, (7) е(( ' йг где ш, а' — масса и момент инерции е(о детали; — — линейное ускорение л( Йй центра тяжести; — — угловое уское(1 реиие.
Массу шатуна шш, совершающего сложное движение, при расчетах услов. ио заменяют двумя эквнвалентныии массами, расположенными иа осях головок шатуна (рнс. 2): (.н . (.з Шшз = шш т"шн = лтш 1 (8) Для автотракторных двигателей ьн/(. = 0,2 —:0,3; для стационарных двигателей (.и/(. = 0,3 —;0,4. Это позволяет считать, что к верхней головке шатуна приложена сила инерцяи е(оп Ру = — (лсшз+ шп] —, (9) с(( где то, о„— соответственно масса и скорость движения поршня. Ускорение поршня ысз Р— Рш' ( соз се + — соз 2ц), лг (, й (10) Сила Ру вызывает в деталях кривошипно-шатунного механизма усилия т)(Р КР ТР 21 н момент МР которые определяют по формулам (2) †(6), если заменить в них Р, на РР На шатунную шейку действует цен.
тробежная сила инерции ' ш =- ("сшн + шшш) )сш ° (11) где шшш — масса шатунной шейки. ((ентробежную силу щек Рш = шшРшша (12) 9 Занес еоз Рас. Э. К определенны еааеаааеетаыа масс шатуна для простоты считают приложенной на радиусе шатунной шейхи. Противо. весы также вызывают центробежную силу инерции Рпр, плоскость действия которой может йе совпадать с глос. костью колена. Вибрационные нагрузки, связанные с колебаниями вала, определяют экспериментально; они не входят в проектный расчет.
Просуммировав для каждого значе. ния угла поворота коленчатого вала и нагрузки от газовых и инерционных сил. например 2 = 2„ + 27 — Рш дг = Мг+ д(Р Т = Тг+ Ту и т. д., строят графики изменения сил за полный цикл двигателя. При расчете коленчатые валы счи. тают для простоты разрезнымн, т. е, каждое колено рассматривают как отдельную двухопорную балку, на которую со стороны соседних колен передакпск только крутящие моменты, причем М„1 —— М„В+ ТР; М„1П вЂ” — 0. (13) Расчетная схема колена и действующие нагрузки показаны на рис. 3, а типичные эпюры изгибающих н крутящих моментов — на рис.
4 — 6. Номинальные напряжения. В коренных шейках изгибаюепими напряжениями обычно пренебрегают и вычисляют только напряжения кручения. В шатунных шейках определяют наиряження кручения и напряжения Расчет деталей паргапевых двигателей Рнс. и Расчетна» слепа коленчатого вала л,с-1пм пч)(е.ц Номинальное напряжение у отвер. г ""е и стив о = о'„аозт-)-а„з1п у, ()6) Рнс, 4. Эпюпа нагибающнк момемтов в пло- ское~и колена изгиба. Напряжения изгиба в плоскос- ти колена (О ба+ Рпр — Рш) Ь а„...