Біліктерді беріктікке есептеу

Вариаторлар

Өндірісті автоматтандыруға байланысты жылдан-жылга вариаторлар техникада кеңінен колданылып келеді. Олардың түрлері сан алуан, сондықтан жүмыс істеу принциптеріне байланысты 4.3.суретте көрсетілгендей жүйелеуге болады.

4.3-сурет, Вариаторлар схемасы.

Маңдайлы вариаторлар. Мандайлы вариаторларда екі түрлі беріліс саны кездеседі (9.4 сурет).

4.4-сурет. Мандайлы вариатор схемасы

Вариаторлардың негізгі корсеткіші - олардың реттеу диапазоны. Реттеу диапазоны жетектегі диск жылдамдығынын өзгеруін көрсетеді, яғни вариаторлардың реттеу диапазоны:

Теория түрғысынан алғанда екінші дискінің диаметрі өте кіші болса, D ₂ → 0 реттеу диапазоны шексіздікке жақындауы тиіс, бірақ практикада реттеу диапазоны D= 3-4, себебі, оның азаюымен сырғанау көбейіп, соған байланысты көбірек тозады да, ПӘК төмендейді.

Мандайлы вариаторларда айналу жылдамдығы бір ғана нүктеде теңеледі, баска нүктелердін жылламдыктары әр түрлі болғандықтан, сырғанау пайда болады. Дегенмен, олар құрылымының өте қарапайымдылығынан бұрандалы престер және көптеген приборларда кеңінен колданылады.

5. Дәріс

Тақырыбы: Тісті берілістер

5.1 Жалпы түсінік

Тісті берілістер деп қозғалысты, қозғалыс моментін біліктер арасында беру үшін және қозғалыстың бір түрін екінші түрге өзгертетін тісті ілінісуді айтады.

Тісті берілістер машиналарда өте көп кездеседі. Мысалы, жеңіл автомашиналарда тісті дөңгелектердің саны 30 35 болса, жону станоктарында 70 80 -ге дейін жетеді. Тек қана автотрактор шаруашылықтарында жылына 30млн. дөңгелек дайындау керек.

Барлық тісті берілістерді бірнеше түрге бөлуге болады (4.1 сурет).

а - цилиндрлі тісті беріліс; б-іштей ілінісетін тісті беріліс;в-рейкалы тісті беріліс.

4.1 -сурет. Тісті берілістердің негізгі түрлері:

Біріншіден, тісті дөңгелектер біліктерінің геометриялық осьтерінің орналасуына байланысты:

1. осьтері өзара параллель орналасқан берілістер, оған цилиндрлік тісті беріліс жатады.

2. осьтері өзара қилысқан берілістер, оған конусты тісті берілістер жатады.

3. осьтері өзара айқасқан берілістер, оған червякті тісті берілістер жатады.

4. осьтері бір түзудің бойында орналасқан берілістер оған планетарлық берілістер жатады.

Екіншіден, тісті берілістер ілінісулеріне қарай екіге бөлінеді:

1. сырттай ілінісетін тісті берілістер

2. іштей ілінісетін тісті берілістер

Үшіншіден, тістердің профильдері бойынша:

1. эвольвент профильді тісті берілістер

2. циклоид профиль тісті берілістер

3. профилі шеңбер доғасымен шектелген тісті берілістер, Новиков ілінісі

4. толқынды ілініс.

Тістердің орналасуына байланысты:

1. тік тістілер

2.қиғаш тістілер

3. шеврон тістілер

4. дөңгелек тістілер

5.2Тісті берілістердің артықшылықтары мен кемшіліктері

Артықшылықтары

1. Тісті берілістер көмегімен өте үлкен қуат беруге болады. (100000 аттық күш) және олар басқа берілістерге қарағанда ықшамды, габариті шамалы келеді.

2. Басқа берілістерге қарағанда біліктерге және тіректерге аз күш түседі.

3. Тісті берілістер өте шыдамды келеді. Жақсы күтсе олар ондаған жылдар бойы жұмыс істейді

4. Пайдалы әсер коэффициенті жоғары (бір сатылы редукторлар үшін =0,97 0,98).

Кемшіліктері

1. Дайындауы күрделі

2.Жұмыс кезінде шу көп болады.

3.Қатаңдығы өте жоғары болғандықтан динамикалық күштерді қабылдау қабілеттігі нашар.

Салыстырмалы қасиеттері

1. Қиғаш тістілер бір қалыпты, шусыз жұмыс істейді, бірақ ось күштері пайда болады.

2.Шеврон тістілердің ось күштері бірімен-бірі теңеседі және жұмыс кезінде шу болмайды, иілуге шыдамдылығы 25÷30 процентке дейін өседі, бірақ дайындауы қиын.

3. Конусты тісті берілістер қымбат. Конструкциясы мейлінше дәлдікті талап етеді. Тістің бойында кернеу шоғырлануы пайда болады.

5.3. Эвольвента пішінді тісті берілістерден қысқаша мәлімет

Тісті берілістердің геометриялық өлшемдерін есептеу және оларға тән кинематикалық байланыстар машина механизмдерінің теориясы пәнінде қарастырылады. осыған байланысты біз бұл жерде тек негізгі үғымдарды ғана айтып кетпекшіміз.

Тісті берілістің пішініне қойылатын бірінші талап, оның лездік беріліс саны түрақты болуы қажет. Екіншіден, оны дайындау технологиясы күрделі болмауы қажет. Осы екі талапқа эвольвента пішінді тісті ілініс сәйкес келеді (10.2, 10.3- суреттер).

d_{w 1} және d_{w 2} ілінісу кезіндегі алғашқы шсңберлер диаметрі, осы шеңберлер бірімен-бірі сырғанаусыз жанасып айналады деп есептейміз, бұлар бастапқы шеңбер деп аталады.

d_{b 1} ⁼ d_{w 1} cos α _w және d_{b 2} ⁼ d_{w 2} cos α _w – негізгі шеңберлер диаметрі, жанама NN түзу сызығы осы шеңберлерді сырғанаусыз домалағанда эвольвента пішіні пайда болады.

10.2-сурет. Сыртай ілінісетін тісті берілістердің негізгі өлшемдері.

10.3-сурст. Іштей ілінісетін тісті берілістердің негізі өлшемдері.

Эвольвента пішіні тістерді қарапайым түзу құралдармен кесіп дайындауға болады. Осы кесу кезінде түзу сызықты пішінді кескіш құралдың (рейка) орта сызығына сәйкес кслетін шеңберді немесе кескіш құрал кесу кезінде жылжитын шеңберді бөлгіш шеңбер деп, ал олардың диаметрін d₁ және d₂ -ны бөлгіш шеңбер диаметрі дейміз, түзетілмеген тісті берілістер үшін d₁ = d_{w 1} және d₂ = d_{w 2}

мұндағы р – ілінісу қадамы;

d_a – тістің шығып тұратын бөлігін қамтитын шеңбердің диаметрі;

d_f -тіс шұңқырын (ойпат) қамтитын шеңбердің диаметрі;

т - ілініс модулі -негізгі параметр деп саналады. Ол ілінісу қадамына (р) тура пропорционал.

Ілінісу қадамы деп, қатар тұрған екі тістің бөгіш шеңберімен өлшенген аттас нүктелер ара қашықтығын айтады.

Ілінісудегі дөңгелектердің қадамы бір-біріне тең болуы керек. Қадам, шеңбердің ұзындығымен π арқылы байланысады, сондықтан шеңбер диаметрін есептеу өте колайсыз. Осыған орай ілінісулердің негізгі параметрі деп модулін санайды.

Модуль шамасы МЕСТ 9563-80 стандарты бойынша алынады.

10.1 -кесте

Тісті дөңгелектердің модулі МЕСТ 9563-80 стандарты бойынша (қысқаша)

Ескерту: мүмкіндігінше бірінші қатарды пайдаланған жөн.

Тісті кесудің екі әдісі бар: а) көшіріп алу әдісі және б) айналу (оралу) әдісі. (10.4-сурст).

а-көшіріп алу; б-айналу (оралу). 1-кескіш құрал; 2-дайындама.

10.4-сурет. Tic кесу әдістері

Көшіріп алу әдісі ойпат пішінді құралдармен: дискілі саусақ тәрізді фрезалармен орындалады. Бұл әдіс тіс кесетін станоктары жоқ жөндеу шеберханаларында қолданылады.

Негізгісі — айналу әдісі. Бұл әдіс тісті берілістердің дәлдікпен және жоғары өнімділікпен кесілуін қамтамасыз етеді. Tic кескіш аспабтың (рейканың) бастапқы профилі 10.5 суретте көрсетілген.

10.5-сурст. Tic кескіш аспабтың бастапқы профилі

h = т (2 h '_a +с - Δу) - тістің биіктігі;

h _а =m(h '_a+ x - Δу) - тістің бас жағының биіктігі;

h_f =m (h '_f - х + с)- тістің аяқ жағының биіктігі;

Δу – теңестіріп жылжыту коэффициенті;

h '_a =1 - тістің биіктік коэффициент.

Түзетілмеген дөңгелектер үшін: h =2,25 т; h '= т; h '' =1,25 т. с=0,25 т - тісті дөңгелектердің радиалдық саңылау коэффициенті. Тісті дөңгелектін негізгі ілінісу өлшемдері 10.2-кестеден берілген.

Түзетілмеген тісті дөңгелектердің негізгі өлшемдерін анықтау

5.4. Tic профилін түзету

Тісті дөңгелектерді кесу кезінде кескіш құралды, оның орта сызығын шеңбердің алғашқы диаметрінен белгілі шамаға жылжытуды тic профилін түзету деп айтады (10.6-сурет).

Tic профилін түзету тісті ілінісулердің қасиеттерін жақсартады.

Егер кескіш рейканың орта сызығы шеңбердің алғашқы диаметрімен сәйкес келсе, түзету (коррекция) болмайды х=0.

Егер кескіш құрал дайындама центрінен сыртқа жылжыса, онда түзету коэффициенті оң таңбалы болады (х>0) және тістің формасы өзгереді. Tic әсіресе табан жағында жуандайды. Сонымен қатар тістің басы үшкірленеді.

Егер жылжу дайындама центріне қарай ығысса, тіс аяғының қалындығы жіңішкереді және жылжыту коэффициенті теріс таңбалы болады (х<0).

Іс жүзінде тіс пішіндерін жоғарғы және бұрыштық түзету арқылы жүзеге асырады.

10.6-сурет. Tic профилі түзету.

Жоғарғы түзету (коррекция). Егер кескіштің жалпы жылжу шамасы нольге тең болса, яғни шестерня үшін оң таңбалы, ал тісті дөңгелек үшін теріс таңбалы болса, онда жоғарғы түзету деп аталады.

x_Σ=x₁+x₂=0.

Былайша айтқанда шестерня үшін x₁ >0, ал дөңгелек үшін х₂ <0, сонда |х₁| =|х₂|. Өлшемдері бір, таңбалары карама-қарсы жылжулар шестерня тісінін жуандығын және дөңгелектің ойпат жалпақтығын бірдей үлкейтеді, сондықтан:

Бұрыштық түзету (коррекция). Бұрыштық түзету кезінде кескіштің жалпы жылжыту шамасы нөльге тең болмайды.

x_Σ >0

Тістердің адымы ойпаттың адымынан үлкен, сондықтан бөлгіш шеңберлері жанаспайды:

Ось аралық қашықтығы көбейеді.

Сол себептен ілінісу бұрышы үлкейеді. Бірақ оның кемшілігі – жабу коэффици­енті ε азаяды.

- орта аралық қашықтық, түзетілмеген іліністер үшін;

- түзетілген іліністер үшін;

ψ – қайта жылжу немесе тіс биіктігін төмендету коэф­фициенті номограмма бойынша анықталады.

Түзетілмеген дөңгелектер үшін

x = 0; Δу= 0

Тісті берілістерді түзету жанасу беріктігін 20 процентке, иілу беріктігін 100 процентке арттырады, тістің қиылып түсуін жояды және сонымен қатар стандартталған ось аралық қашықтыққа келтіруге мүмкіндік береді. Түзетілген дөңгелекті дайындау түзетілмеген дөңгелекті дайындаудан кымбат емес. Олардың геометриялық өлшемдер қатынасы 10.3-кестесінде берілген.

Бір немесе екі дөңгелек тістерінің саны аз болса, түзету өте пайдалы. Тістерінің саны көп дөңгелекті түзету онша пайдалы емес.

1. Егер z ₁ ≥ 30 болса, түзетілмеген берілістер;

2. z₁<30 және z₁ +z₂ >60 -биіктік түзету x₁=0,03 (30 —z₁) және х₂ =-x₁;

3. z₁ +z₂ <60 болғанда -бұрыштық түзету

x₁=0,03(30-z₁) - және х₂=0,03 (30-z₂). х_ж = x₁+х₂ ≤ 1,8-0,3(z₁ +z₂), егер 30<(z₁+z₂)<60 болғанда және (z₁+z₂)<30 болғанда x_Σ≤0,9.

5.5 Тісті берілістің дәлдігі

Тісті берелістер белгілі бір дәлдікке сәйкес жасалуы керек. Ал ондай дәлдік төмендегі көрсеткіштермен анықталады.

1. Кинематикалық дәлдік, яғни өзара ілініскен тісті дөңгелектердің бір айналған кезде бұрылу бұрыштарының () айырмашылығын көрсетеді.

2. Берілістің қалыптылығы: дөңгелектің бір айналғандағы жылдамдығының өзгеруімен сипатталады. Егер беріліс бірқалыпты болмаса, онда ол зиянды дыбыстың пайда болуына, айнымалы күштердің және тербелістің көбеюіне әкеліп соғады. Бұл шапшаң айналатын берілістердің жұмыс істеу қабілетін азайтады. Осыдан барып беріліс детальдары тез істен шығады. Берілістің бірқалыптығы арнаулы құралдармен өлшенеді.

3. Тістің бүйір бетіндегі дақ арқылы анықталатын дәлдік. Бұл дәлдікті анықтау үшін тістің бүйір бетін майлайды (бояйды). Содан кейін өзара ілініскен тісті дөңгелектерді айналдырады. Дөңгелектерді айналдырғанда, олардың тістерінің бүйірінде май дақтары пайда болады. Осы дақтардың орналасуына байланысты тісті берілістердің дәлдігін анықтайды. Бұл дәлдік көбінесе жинап, құрастыру кезіндегі қателіктерді көрсетеді.

4. Тістің еркін айналуына жағдай жасау үшін, оның жұмыс істемейтін бүйірінде аздаған саңылау қалдырады. Бұл тістер қызған кезде, олардың қысылып, бір-біріне жабысып қалмауы үшін керек.

Негізгі әдебиеттер: 2[17-20; 92-93; 99-104]

Қосымша әдебиеттер: 20.[214-225]

Бақылау сұрақтар:

1. Тісті берілістердің дәлдігі және олардың берілістерге сапалы міндеттемесі.

2. Механикалық берілістерінің түрі, қызметі, міндеттемесі.

3. Тісті берілістерінің атқару қызметтері.

6. Дәріс

Тақырыбы: Цилиндрлік тік тісті берілістердің тістерін беріктікке есептеу. Есептеу моделі мен есептеу формулалары

6.1 Есепке алынатын күш және жүк коэффициенті

Іліністегі есепке алынатын күш пайдалы күшпен бірге қосымша айнымалы күштен тұрады. Бұл айнымалы күштер біліктердің өзара қисық орналасуынан және әзірлеу кезіндегі қателіктерден пайда болады. Есептеулерде пайдалы күш тіс бойымен бір қалыпты таралған деп қараймыз.

Сонымен

F=F _ном· K (6.1)

мұндағы K – жүк немесе күш коэффициенті.

K= K_β ·K_v (6.2)

K_β – күш шоғырлану коэффициенті;

K_v – күштің динамикалық коэффициенті.

Күш шоғырлану коэффициенті күштің тіс үзындыгы бойынша бір қалыпты түспеуін есепке алады. Сондай-ақ бұл коэффициент шамасы біліктер мен тіреулердің серпімділік деформациясы және әзірлеу, жинау кезіндегі қателіктерге тәуелді. Төмендегі суреттерде біліктер деформацияланған тісті дөңгелектердің өзара орналасуы көрсетілген (6.1-сурет).

6.1-сурет. Біліктің иілу деформациясына байланысты күштің тіс бойына біркелкі тарамауы.

Егер тістер өте қатты болса, олар тек үштарымен ғана ілініскен болар еді. Бірақ тістердің деформациясы олардың қайшыласуын азайтады. Көптеген жағдайларда тістер іліністе болады. Жоғарыда корсетілген жағдайларға қарағанда, жүктің шоғырлану коэффициент! былай болады:

q – орташа меншікті жүк; q_тах – ең көп меншікті жүк.

Күш шоғырлану коэффициентін төмендегідей жолдармен азайтуға болады:

1) беріліс тетіктерінің әзірлеу дәлдігін жоғарылату керек;

2) білік пен тіректердің қатаңдығын жоғарылату керек;

3) дөңгелек пен тіректің өзара орналасуын тандап алу керек;

4) тісті "кеспек" тәрізді етіп жасау керек.

Күштің динамикалық коэффициенті. Тісті берілістегі қателіктер лездік беріліс санының түрақсыз болуына себепші болады. Сондықтан бұрыштық жылдамдықтар бір қалыпты болмайды, ω₁ =const болған жағдайда,

ω₂ ≠const,

Бұл жағдайда қосымша динамикалық момент пайда болады:

, (6.4)

I – айналған бөлшектердің инерциялық моменті.

Негізгі динамикалық күштер тістердің ілінісе бастаған немесе аяқталған кезінде пайда болады. Дөңгелектер біріне -бірі соғылыспай жұмыс істеуі үшін алдымен олардың жұмыс кезіндегі негізгі қадамы өзара тең болуы керек. Соғылыстың екі түрі кездеседі (10.9-сурет):

1. р_tb2 > р_tb1 – шеттік соғылыс;

2. р_tb2 < р_tb1 – орталық соғылыс;

р_tb1 – жетекші дөңгелектің негізгі қадамы;

р_tb2 – жетектегі дөңгелектің негізгі қадамы.

6.2 Түзу тісті дөңгелектердің тістерін иілуге есептеу

Тістерді иілу беріктігіне есептеу төменгі жорамалдармен жүргізіледі.

1. Барлық ілінісу кезінде жүктер бір жұп тістер арқылы беріледі және олар тістің төбесіне әсер етеді деп есептейміз.

2. Шеңбер бойындағы күштер тіс ұзындығына бірдей әсер етеді.

3. Тістер арасындағы үйкеліс күші аз болғандықтан есепке алмаймыз және тістердің бір-біріне әсер ететін күш профильдерге жүргізілген нормаль бойынша бағытталған деп есептейміз. Тістерге әсер ететін күшті F_N деп, оны екі күшке жіктейміз:

– шеңберлік күш

– радиалдық күш

Мұндағы d – бөлгіш шеңбердің диаметрі

және деп белгілейміз, себебі , сондықтан мен мен тең емес:

Тістің ұзындығына және биіктігіне байланысты кернеуді былай жазуға болады (6. 1- сурет)

6.1 сурет – Тістерді

иілу беріктігіне есептеу сүлбесі

Тістердің бұзылуы, оның созылған талшықтары жағында пайда болады, сондықтан тіс беріктігін әлсіз жығына түсетін кернеу бойынша есептейміз.

Тіс ұзындығына және биіктігіне байланысты кернеуді былай жазуға болады (6.1 сурет)

мұндағы – тісті иетін момент;

– тіс қимасының кедергі моменті;

l – тістің биіктігі;

b – тістің ұзындығы (дөңгелектің ені);

A=bs – тістің қауіпты қима ауданы.

Көрсетілген шамаларды иілу моментін анықтау формуласының орнына қойып, бөлшектің алымын да және бөлімін де модуль шамасына m -ге көбейтеміз.

Бұл жағдайда иілу кернеуінің шамасы тісте жарықша пайда болатын нүктеде төмендегідей анықталады:

.

Жақшаға алынған шамаларды Y деп белгілесек, онда:

.

Сонымен – тіс беріктігінің коэффициенті деп аталады және оның шамасы тіс санына байланысты алынады .

Егер шеңберлік күш F_t –ні меншікті күш ретінде қабылдасақ,

Сонымен

мұнда – шеңбер бойындағы есептелетін күш;

– жүк немесе күш коэффициенті K =1,3…1,5

K _T – кернеу шоғырлануын есепке алатын тиімді коэффициент

Иілу кернеуінің формуласын жобалап есептеп шығару үшін модуль арқылы өзгертіп шешеміз:

-дөңгелек енінің коэффициенті

(6.8)-өрнегіне өзінің мәнін қойып және бірсырғы өзгеріс жасағаннан кейін ол мынадай түрге айналады:

Осы формуламен ашық және тісті дөңгелек материалдарының қаттылығы жоғары болған жағдайда есептейді. Егер тісті берілістердің өлшемдері жанасу беріктігінен анықталған болса, онда оларды иілу беріктігіне төмендегідей тексеру қажет:

(6.10)

Осы формуладан сондай-ақ дөңгелектерді есептеуде алынады.

Тсті түзеткен кезде кескіш құралдардың жылжу коэффициенті көбеюіне байланысты тіс сандарының өсуімен қатар оның беріктік коэффициенті де өседі.

Сондай-ақ дөңгелектің материалы шестерня бойынша есептеу керек, себебі тістің табаны жіңішке, сондықтан шамасы аз болады. Ал тісті дөңгелектер әр түрлі материалдардан жасалғанда, олардың беріктігінің теңдік шартын төменгі теңдеу көрсетеді:

(6.11)

6.3 Түзу тісті цилиндр дөңгелектерді жанасу беріктілігіне есептеу

Егер тістердің жұмыс істеу шегі - жанасу беріктігі болса, онда оларды есептеу біліктер ара қашықтығы бойынша шешіледі. Беріктікке есептегенде әсер ететін күштер тістердің полюсында шоғырланған деп есептейміз, өйткені тістердің үгілуі полюс сызығының бойымен басталады. (4.2-сурет)

Ең үлкен жанасу кернеуі Герц формуласы бойынша табылады

(6.12)

6.2 – сурет 6.3-сурет

Меншікті жүк, тістің ұзындығына келетін күш: (4.3-сурет)

(6.13)

b -дөңгелектің ені

F - ілінісудегі күш, ал ілінісу сызығы бойынша бағытталған, материалдардың келтірілген серпімділік модулы:

(6.14)

Е ₁ және Е ₂ – тістегеріш пен тісті дөңгелектің материалдарының келтірілген модульдары. Орайласқан қисықтардың келтірілген радиусы

(6.15)

және – тістегеріш пен дөңгелек тістері профилінің қисықтық радиустары.

Оң (+) таңба сыртқы ілінісуде, ал сол (-) таңба ішкі ілінісуде алынады.

Герц формуласында Пуассон коэффициенті =0,3 деп алынады.

Практикалық есептеулерде жоғарыда көрсетілген Герц формуласын қолдану ыңғайсыз. Сондықтан бұл формуланы тісті дөңгелектерді есептеу нәтижесінде алдын ала берілген өлшемдер: киловатпен алынған қуат P ₁ бір минуттағы айналу саны n, сантиметрмен алынған ось аралық қашықтық және беріліс саны (u 1)арқылы басқа түрге ауыстырылады.

Есепті меншікті күш:

(6.16)

Эвольвентті цилиндрлердің қисықтық радиусы былай табылады:

(6.15) өрнегіне қойсақ:

,

ал егер және екенін ескерсек, онда

Енді Герц формуласына q мен мәнін қойып тісті цилиндрлі берілістер үшін оны төмендегіше жазуға болады:

бұл жерде

- жанасу беттерінің формасын, пішінін есепке алатын коэффициент, егер

,

– тісті дөңгелектердің материалдарының механикалық қасиеттеріне байланысты алынатын коэффициент, егер болаттан жасалған болса, v=0.3, E= МПа, онда ·мм;

– жанасу сызығының ұзындығын есепке алатын коэффициент (коэф.перекрытия), ε_α =1,6 болғанда .

,

Сонымен

(4.13)

Жаңа тісті берілістерді жобалауда көбінесе күш моменті мен беріліс саны белгілі, сондықтан

мәндерін орындарына қойып МПа өлшемінде.

Ал жобалық есептеуде ось аралық қашықтығы анықталады, ол үшін деп алып

(4.14)

,мм

Бұл формулада күш моменті H·мм, кернеу МПа, және b мм өлшемінде қабылданған.

– дөңгелек енінің коэффициенті төменгі жобамен алынады.

жеңіл жүктелген берілістер үшін

– орташа жүктелген берілістер үшін

– жылдамдық қорабының жылжымалы дөңгелектері үшін

– ауыр жүктелген берілістер үшін

– өте ауыр жүктелген жағдайдағы төменгі жағдайларды шевронды берілістер үшін

Сондай-ақ -ны таңдағанда төмендегі жағдайларды есепке алу керек:

1. Егер материал өңделмейтін және беріктігі НВ>350 болса, сонымен қатар дөңгелек тірекке байланысты консольды және симметриялы емес күйде орналасқанда мөлшері аз болуы қажет.

2. Көп сатылы бәсеңдеткіштерде болуы керек, себебі мұндай бәсеңдеткіштерде түсетін күш ұлғаяды.

3. Барлық басқа жағдайларда b мөлшері белгілі шекте алынады.

Негізгі әдебиеттер: 2[112-120]; 20 [93-114]

Қосымша әдебиеттер: 20 [93-114]

Бақылау сұрақтар:

1. Түйіспе кернеу арқылы тік тісті цилиндрлі берілістің тістерін беріктікке есептеу.

2. Түйіспе кернеуіне модуль мен тістер санының әсері.

3. Дөңгелектің ні дөңгелекке қалай әсер етеді, неге оны шақтайды?

7. Дәріс

Тақырыбы: Қиғаш және шевронды цилиндр тісті берілістер

7.1 Қиғаш және шевронды цилиндр тісті берілістерді есептеудің ерекшеліктері

Техникада тік тісті цилиндр дөңгелектермен қатар қиғаш және шевронды тісті цилиндр дөңгелектер де жиі қолданылады.

Егер тіс бағыты дөнгелек өсімен белгілі бір бұрыш жасайтын болса, онда ол кисық тісті дөңгелектер деп аталады.

Бұл дөңгелектерді әзірлеу үшін де тік тісті цилиндрлі дөңгелектерді әзірлейтін құралдар қолданылады. Бірақ құрал белгілі бір бұрышына қарай бұрылады. Бұл дөңгелектердің нормаль N - N бойынша көлденең кимасы тік тістің қимасымен бірдей (10.16-сурет).

7.1-сурет. Қиғаш тісті берілістің жанасу беріктігі

Қигаш тісті дөңгелек өлшемдері (3 бұрышына және тістерге тік қиманың пішініне байланысты өзгереді. Қисық тісті берілістерде екі түрлі модуль кездеседі: қалыпты модуль және шеңберлік модуль

(7.1)

Бөлу шеңберінің диаметрі

(7.2)

Қисық және шевронды цилиндр тісті берілістердің тік цилиндр тісті берілістерге карағанда төмендегідей артықшылығы бар. Біріншіден, соғу күші мен зиянды дыбыстар аз болады. Себебі, тістер тік тісті берілістердегідей бүкіл ұзындығымен бірдей ілініспейді, олар ілініске бірте-бірте енеді. Екіншіден, жабу коэффициенті көп.

l – ілінісу сызыгының жұмыс бөлігінің ұзындығы. Бұл коэффициенттің өсуі көп қуатты беруге және тік тісті беріліспен салыстырғанда беріліс саны мен сызыктық жылдамдықты осіруге мүмкіндік туғызады. Қисық тісті берілістер көбінесе жылдамдық шамасы жоғары болған жағдайда қолданылады.

Сонымен қатар бұл берілістің кемшіліктері де бар. Қисык және шевронды тісті берілістерде осьтік күш пайда болады. Ол күш білікте қосымша иілу моментін туғызады және ол радиалды тіреуіш пен тіреуіш мойынтіректер қоюды керек етеді.

Қисық және шевронды тісті дөңгелектерді тістің беріктігі оның қалыпты қимасындағы тіс өлшемдері мен формасына байланысты анықталады.

Егер қисық тісті дөңгелекті N-N жызықтығымен қисақ, онда қима эллипс болады. (И). 17-сурет)

Эллипстің үлкен жарты өсі

Эллипстің кіші жарты өсі

Эллипстің қисықтық радиусы аналитикалық геометриядан белгілі формула бойынша табылады:

(7.3)

7.2-сурет. Қисық тісті дәңгелектердің келтірілген диаметрі мен тіс санын анықтау сұлбасы.

содан кейін диаметрі 2 ρ -ға тең шеңбер жүргіземіз, яғни эллипс дөңгелекті диаметрі d_v дөңгелекпен алмастырамыз

(7.4)

екіншіден, d_v = m_n·z_v және маңдай қимасында d = т_t·z болғандықтан орындарына койсақ, мынадай болып шығады:

(7.5)

немесе

7.2 Ілінісудегі күштер

Ілінісу кезінде тістердің жанасқан жерінде Q күші пайда болады. Ол күш тістердің ілінісу сызығының бойымен әсер етеді және оны үш күшке жіктеуге болады. (6.16,7.3 -суреттср) шеңберлік күш:

(7.6)

осьтік күш:

(7.7)

Радиусты (радиалды күш):

7.3-сурет. Қисық тісті берілістегі әсер етуші күштер

(7.8)

Қосынды күш

β -бүрышының осуіне байланысты осьтік күш те оседі. Бұл қиғаш тісті дөңгелектердің негізгі кемшілігі, себебі осьтік күшті қабылдау үшін арнаулы мойынтіректер керек (радиалды-тіреуші).

7.3 Қиғаш тісті берілістерді есептеу

Егер иілу беріктігі негізгі жұмыс істеу қабілеттілігінің критериясы болса, онда модулды тістің беріктігіне байланысты анықтаймыз.

Қиғаш және шеврон тісті берілістерді иілуте және жанасу беріктігіне есептеу, түзу тісті берілістерді беріктікке есептеуден еш айырмашылығы жоқ, тек қана олар түзу тісті берілістерге қарағанда берік келеді. Оның себебі 1. Қиғаш тісті берілістерде тістердің жанасу ауданы көбейеді; 2. Тістердің жанасу сызығы тіс басынан басталып тіс аяғына дейін көлбеу жатады, сондықтан олар иілу беріктігіне есептегенде консоль ретінде емес біртұтас (пластина) ретінде қарастырылады. Ол Y_β коэффициенті арқылы есепке алынады. 3. Тістің беріктік коэффициентінің (Y_F) шамасы жоғары болады. Сондықтан есептеу жоғарыда көрсетілген жолдармен жүргізіледі, бірақ олардың беріктігін әр түрлі коэффициентер арқылы есепке аламыз. Қиғаш тісті берілістердің қалапты модулы стандартталған, сондыктан есептсу m_n арқылы жүргізіледі. Иілу кернеу

(7.9)

K_Fα – күштің таралу коэффициенті, тістердің дәлдік дәрежесі мен үстемелеу коэффициентіне байланысты аныкталады.

Y_β – тіс қиғаштығын есепке алатын коэффициент.

Y_F – тістің беріктік коэффициенті.

Осы көрсетілген ерекшеліктерді еске ала отырып және қатынасын пайдаланып

(7.10)

Қисық тісті берілістер жанасу кернеуіне есептелініп өсаралық қашықтығы болған жағдайда, олардың табылған модуль шамасын тексеру қажет

(7.11)

Жанасу беріктігіне есептеу

Шеврон және қиғаш тісті дөңгелсктерді жанасу беріктігіне есептеуде тік тісті дөңгелектен негізгі айырмашылығы және оның беттік беріктігінің жоғарылығы мына шарттарға байланысты:

а) тістің бет қисықтығының радиусы тік тістіден үлкен: жанасу беттерінің формасын есепке алатын коэффициент

б) шеврон жонс қиғаш тісті доңгслекте орташа меншікті ессптеу күші тік тістерден аз:

;

в) күш жанасу сызығының бойымен бірқалыпты тарамайды. Сондай-ақ, ілінісу сызығы шамасына дейін көбейеді. Сондықтан

.

Осы айтылған жағдайларға байланысты қисық тісті берілістердің жанасу беріктігі жоғары келеді және есептеуді жеңілдету үшін көрсетілген ерекшеліктерді бір-ақ коэффициент Z_K есепке алынады. сонда Z_K коэффициенті қиғаш тісті берілістердің Z_HZ_ε көбейтіндісінің түзу тісті берілістің Z_H коэффициснтіне қатынасы алынған.

Z_K шамасы тіс сандарына байланысты графиктен анықталады

МПа.

Ось аралық қашықтығын анықтауда

(7.12)

Егер z>=20 болса, онда 310 Z_k=270

(7.13)

Келтірілген формулаларда күш моменті Н·мм, b - мм өлшемдерінде қабылданған.

Іс жүзінде көрсетілген формулалармен есеп жүргізгенде орта есеппен қиғаш тісті берілістің беріктігі 30%-ға жуық жоғары екені айқындалды.

Қиғаш тісті дөңгелектерді тік тісті дөңгелектердің есептеу формуласымен коэффициентін ескере отырып есептеуге оолады.

Қиғаш тісті дөңгелектің геометриялық өлшемдері тік тістікі сияқты формуламен анықталады, бірақ шеңберлік модулды орнына койсақ

Шевронды берілістер екі қабатталған қисық тісті берілістерге ұқсайды, бірақ тістері қарама-қарсы жаққа бағытталған. Мұнда осьтік күштер тісті дөңгелектің өзінде теңеседі. Шевронды берілістер қымбат келеді, сондықтан олар жоғары қуатты прокат стандарда, электровоздарда және тағы басқа күрделі машиналарда қолданылады (β = 25°...45^е).

8. Дәріс

Тақырыбы: Конустық тісті берілістер.

8.1 Жалпы түсінік, олардың сипаттамалары, пайдалану орны және жұмыс істеу ерекшеліктері

Қуатты осьтері қилысатын біліктердің арасында беру үшін конусты тісті берілістер қолданылады, олар көбінесе 90 градус бұрышпен қилысқан біліктер арасында қуат алмастыру үшін кездеседі.

Цилиндрлі тісті берілістерге қарағанда конусты берілістердің дайындауы және жинауы қиынға түседі, оған арнаулы станоктар мен құралдар керек. Ілінісу өлшемдерінің ауытқуынан басқа құраушы конустардың төбе бұрыштарының ( және ) дәлдігін және ұйқасуын сақтау керек. Бір конусты дөңгелек іс жүзінде көбінесе консольды күйде орналасады. Бұл жүктің бірқалыпты тарамауына әкеліп соғады. Бірақ, мұндай кемшілігіне қарамастан, конусты берілістер машиналарды көп тараған, себебі машина тораптарының орналасу шартына байланысты әр түрлі бұрышпен қилысқан біліктерді қрсуға мәжбүр боламыз. Олар тік тісті, қисық және дөңгелек тісті болып жасалады. Айналу жылдамдығы v ≤ 5 м/с дейін болғанда, тік тісті конусты берілістер, егер жылдамдығы одан жоғары болса - дөңгелек тістілер қолданылады, себебі олар шусыз жұмыс істейді.

8.2 Конусты дөңгелектің геометриялық өлшемдері.

Тік тісті конусты дөңгелектер үшін төменгі қатынастарды жазуға болады: (7.1 сурет).

8.1-сурет. Конусты тісті беріліс

Конусты берілістердің негізгі геометриялық өлшемінің бірі – сыртқы конус қашықтығы және конустар төбесіндегі бұрыштар (δ ₁, δ ₂).

– сыртқы конус қашықтығы конустың төбесінен тістің табанына дейінгі ара қашықтық.

(8.1)

– сыртқы шеңберлік модулі, тік және қиғаш тісті дөңгелектер үшін негізгі параметрі ретінде стандартталған.

Конусты беріліс қатынасы төмендегіше анықталады:

, (8.2)

Конусты түзу тісті берілістердің өлшемдері бүйірлік және орташа модульдар арқылы шешіледі, ал қисық тісті конусты берілістерде қосымша қалыпты модуль өлшемі енгізіледі. Бүйірлік модулінің өлшемін үлкен диаметр арқылы айырамыз.

Аспапты таңдап алу және дөңгелектің геометриялық өлшемдерін анықтау үшін осы бүйірлік модуль қолданылады. Конусты тісті дөңгелектің енінің ортасынан жүргізілген жазықтық бойынша алынған модулды орташа модуль деп атайды.

Тік тісті конусты берілістер үшін төмендегі қатынастарды жазуға болады (7.2 сурет):

8.2-сурет. Конусты дөңгелектердің геометриялық өлшемдерін анықтау сүбесі

b – дөңгелектің ені (жалпақтығы)

қисық тісті консты берілістер үшін

тіс ұшының биіктігі;

тіс табанының биіктігі;

жалпы биіктігі

7.2,б-суретке байланысты төмендегіше жазуға болады:

Тістің жалпақтығын төмендегіше анықтаймыз.

0,3

деп аламыз:

тіс табанының бұрышы.

Ілінісудегі әсер ететін күштер. Тік тісітіконусты берілістерде шеңберлік, радиалды және өстік күштер әсер етеді. Күштер төмендегідей жіктеледі (7.3-сурет):

7.3-сурет. Ілінісудегі әсер ететін күштер.

(8.10)

- күші екі күшке жіктеледі: осьтік " F_а " және радиалды " F_r ".

Радиалды күш:

осьтік күш

.

Конустық тістегеріштегі радиалдық күш дөңгелетегі осьтік күшке, ал дөңгелектегі радиалдық күш тістегеріштегі осьтік күшке тең болады.

Қиғаш және дөңгелек тісті конустық берілістерге әсер ететін күш шамасын төменгі формулалармен анықтауға болады:

шеңберлік күш

радиальды күш

Дөңгелек тісті конусты берілістерде бұрышы айнымалы шамаға ие, есептеуге деп алуға болады.

8.3 Конустық тісті берілістер беріктікке есептеу

Конус тісті берілістерді иілу және жанасу беріктіктеріне есептеу цилиндрлі тік тістерді есептеу жолымен жүргізіледі, сондықтан есептеу жолдарын қайталаудың қажеті жоқ. Бірақ кейбір ерекшеліктерін айта кеткен жөн.

Конусті дөңгелектер тістерінің қимасы ені бойынша өзгеріп отыратыны бірден байқалады, сондықтан есептеу тіс енінің ортасынан өтетін қима бойынша жүргізіледі. Осы қимада пайда болған тіс пішінінің беріктігі конусты тістің беріктігіне тең деген шартпен шешіледі, яғни конусты тісті берілісті беріктігі жағынан бірдей тік тісті дөңгелектің диаметрі мен тіс саны былай табылады:

және (8.13)

Осыған байланысты иілуге есептегенде, тіс формасының коэффициентін келтірілген тіс сандары бойынша алу қажет. Сондай-ақ иілуге есептеу кезінде күштердің тіс еніне бір қалыпты тарамайтынын тістердің иілу беріктігін 15 процентке кеміту арқылы есепке аламыз (коэффициент 0,85). Осы ерекшеліктерді ескере отырып, иілу кернеуін анықтаймыз:

(8.14)

Жобалау кензінде орталық модулдың шамасы коэффициентін енгізіп және арқылы өрнектеп анықталады

(8.15)

Конусты тісті берілістер де цилиндрлі берілістерге сәйкес Герц формуласын қолдану арқылы жанасу беріктігіне есептелінеді, онда

Орындарына қойып, аздап өзгерту жасаған соң

(8.16)

Тіс бойына түсетін меншікті күш

(8.17)

немесе

(8.18)

Бұл формулада T ₂ – дөңгелектегі момент, H∙мм; b – дөңгелек ені, мм.

Жобалау есептерінде арқылы ауыстырып конусты тісті берілістердің диаметрлерін анықтаймыз.

(8.19)

Поиск по сайту: