Dz_Tribologiq (Куча решённых домашних работ по трибологии)

Домашнее задание Сидоров, Блохина.

Исходные данные для расчета

Параметры бортового редуктора:

Число зубьев малого центрального колеса

Число зубьев сателлита

Число зубьев большого центрального колеса 49

Модуль зубчатой передачи

Передаточное отношение редуктора

Число сателлитов – 3

Ширина зубчатого венца

Мощность силовой установки 780 л.с (577,8 кВт). при частоте оборотов двигателя

Передаточное отношение коробки передач на пятой передаче:

Передаточное отношение гитары:

Масло- ТС3п-8, температура масла

Модуль упругости второго рода

Шероховатость

Режим максимальной мощности.

Определение нагрузки:

- момент на малом центральном колесе (МЦК);

- частота вращения МЦК;

- расчетная частота вращения МЦК - без учета переносного движения водила;

- частота вращения сателлита.

Определение суммарной скорости и скорости скольжения

Радиусы для износа:

,

Скорости скольжения в расчетной точке:

,

Скорости скольжения и суммарная скорость:

Коэффициент

Расчет на заедание

Недопустимый аварийный вид износа, сопровождаемый выносом металла одного или обоих тел из зоны контакта, высоким тепловыделением, вибрацией и шумом. Относится к мгновенной форме отказа и различают два вида – заедание 1-го рода (холодный задир) и заедание 2-го рода (грячий). Рассмотрим расчет на контактно – гидродинамический критерий заедания.

Основная гипотеза – для каждого сочетания эксплуатационных параметров существует своя минимально допустимая толщина масляной пленки, при уменьшении которой начинаются необратимые процессы, приводящие к заеданию

Жидкость – Ньютоновская, т.е. течение смазки в зазоре – ламинарное, тела – упругие, шероховатые, толщина смазывающего слоя много меньше линейных размеров контактируемых тел.

Наиболее опасными точками по заеданию являются точка входа и выхода из зацепления, где скорости скольжения максимальны. Но экспериментально установлено, что из-за упругости зубьев и кромочного удара наиболее опасные точки по заеданию смещены на 0,3m от ножки и головки зуба в сторону полюса.

В общем случае критерий имеет вид:

Расчетные радиусы в контакте

,

- приведенный радиус

Определение погонной нагрузки:

- окружная сила,

- погонная нагрузка,

- полуширина герцевского контакта

Для масла ТС3п-8 физико-химический параметр масла:

, , , , , , , ,

Приведенная шероховатость

Определение поверхностной температуры:

Реальная температура поверхности отличается от температуры масла в трансмиссии:

- температура смазки

- окружная скорость

Для определения кинематической вязкости используем формулу Вольтера:

, где и для масла ТС3п-8

Получаем

Кинематическая вязкость при ста градусах Цельсия

Контактные напряжения

Расчетные контактные напряжения определяются по формуле

Определение температуры вспышки и коэффициента трения:

При перемещении одного тела по другому под нагрузкой из-за трения- скольжения в контакте выделяется тепло, приводящее к локальному росту температур в контакте (называется температура вспышки)

Коэффициент трения ,

Коэффициент А=0,0045 (этот коэффициент дал Вартанян)

Но я использовала в 10 раз больше чтобы подогнать расчеты

Примем твердость поверхности НВ=60. Тогда в системе СИ

Теплопроводность материала колес

Плотность материала колес

Теплоемкость материала

- полуширина герцевского контакта

Температура вспышки:

Температурный коэффициент :

, где , , - определены экспериментально.

Определение динамической вязкости в контакте и коэффициента .

, где , показатели степеней , , - динамическая вязкость масла на входе в контакт.

Тогда из второго уравнения (уравнение Роланда) ,

Получаем

Из первого уравнения получаем

Теплопроводность смазки

Показатели степеней: , , - определяются экспериментально, примем

Проверка критерия заедания

Соотношение макро и микро профилей , где - приведенная шероховатость.

Несущую способность гидродинамического клина характеризует: соотношение

Пьезовязкостные характеристики контакта

Генерация тепла в контакте и распределение его между контактирующими телами: ,

где - критерий Пекле, - температуропроводность.

В итоге получаем:

Расчет на износ

1. Наиболее изнашиваемая точка в зацеплении – точка пересопряжения (переход из однопарного в двухпарное зацепление).

2. Основной показатель характеризующий процесс износа - интенсивность изнашивания

Показатели степени , для масла ТС3п-8

Для большинства масел характерна зона приработки, которая характеризуется высокой степенью износа. Поэтому - интенсивность износа на стадии приработки, - интенсивность износа после приработки.

Для неизотермического режима смазывания – толщина КГД пленки имеет вид:

Граничная толщина масляного слоя:

Для приработанных поверхностей: ,

для неприработанных

Интенсивность после приработки -

Интенсивность после приработки -

Определение ресурса

Частоты врвщения : ;

Примем допустимую глубину закаленного и цементированного слоя , тогда допустимая глубина изнашивания

Количество циклов нагружения

Ресурс солнечной шестерни

Ресурс сателлита

Ресурс работы солнечной шестерни составляет 238 часа при работе на пятой передаче

на режиме максимальной мощности.

Ресурс работы ПКП на пятой передаче составляет 20% от общего ресурса, равного 800 часов, т.е. ресурс ПКП на пятой передаче равен 160 ч. Коэффициент запаса 1,5.

По расчетам получили толщину контактной составляющей гидродинамической смазки .