Тақырып 6. Тісті редуктордыҢ білігін есептеу

Білікте (6.1-сурет) қиғаш тісті тісті доңғалақ пен шынжырлы жұлдызша орнатылған. Тісті іліністегі жүктеме үш құрамдаспен берілген: шеңберлік F_t, осьтік F_a және радиал F_r күштер. Білікке түсетін шынжыр қысымының F_ц күші горизонтқа қарай q = 38 ° бұрышпен бағытталған. Тісті доңғалақтың диа­метрі d₁ = 200 мм. Білік материалы – 45-болат, жетілдірілген (s_в = 750 МПа, s_T = 450 МПа, s_-1 = 300 МПа, t _-1= 150 МПа). Редуктордың жұмыс істеу мерзімі ұзақ, жүктемесі ұдайыға жақын, екі есе уақытша артық жүктеуге жол беріледі.

Тісті редуктор білігінің өлшемдерін есептеу және біліктің қауіпті қималарындағы қор коэффициентін анықта.

 

Параметр

Варианттар

FT, H

Fa, H

Fr, H

Fц, H

 

Төменде 14-нұсқадағы бастапқы деректер бойынша білікті практикалық есептеу орындалған.

1. Бастапқыда бұралуға ғана деп алып, біліктің орташа диаметрін бағалаймыз:

, бұдан

Мұндағы W_p – білік қимасындағы үйектік кедергі моменті;

– біліктегі бұрау моменті;

– 45-болаттан жасалған редуктор біліктер үшін жарамды бұралу кернеуі.

Алынған d мәнін 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100.... қатарынан ең жақын стандарттыға дейін дөңгелектейміз. d = 45 мм деп санаймыз.

2. Мойынтірек және жұлдызша астындағы біліктің d_м және d_жұл диаметрлері (6.2-суретті қар.):

d_n = d - 5 мм = 45 - 5 = 40 мм

d_зв = d_n - 5 мм = 40 - 5 = 35 мм

3. Білікті нақтыланған есептеудің алдында оның тіреуіштеріндегі реакцияларды анықтап, иіліс моменттерінің эпюраларын саламыз және біліктің қауіпті қималарындағы иіліс кернеулерін есептейміз.

Бастапқыда білікке шынжырдың қысым күшінің вертикаль және горизонталь құрамдастарын анықтаймыз

Біліктің өзіне тән қималарындағы тіреуіштегі реакциялар мен иіліс моменттері:

а) Вертикаль жазықтық

Тіреуіштердегі реакциялар:

, бұдан

 

(Бастапқыда жоғары бағытталған деп санадық).

Қималардағы моменттер:

А мен D: М_А = 0; M_D = 0;

В сол жақтан:

В оң жақтан:

С:

 

б) Горизонталь жазықтық:

Тіреуіштердегі реакциялар:

, бұдан

Қималардағы моменттер:

А мен D: М_А = 0; M_D = 0;

В

С:

Есептеулер нәтижелері бойынша вертикаль және горизонталь жазықтықтардағы иіліс моменттерінің эпюраларын саламыз (6.2 – сурет). Бұралу моменттерінің эпюрасы Т = 300 Н×м шартты түрде доңғалақ күпшектері мен жұлдызша ортасынан салынады.

4. Момент эпюраларын талдау С тіреуішіндегі аса жүктелген (қауіпті) білік қимасын анықтауға мүмкіндік береді. Бұндағы М_иіл және Т_бұр максимал мәндерінде білік ойыңынан, мойынтіректі тығыздап қондырудан кернеулерді шоғырлағыш бар.

Біліктің С қимасындағы иіліс кернеуі:

Мұнда – иіліске кедергі моменті.

 

Сурет 6.2

 

Білікті ширатудағы t кернеуі:

мұнда –кедергінің үйектік моменті.

5. Иіліс бойынша С қимасындағы беріктік қоры коэффициенттері:

бұралу бойынша:

Иіліс кезіндегі кернеулер шоғырлануының К_s тиімді және К_t бұралу коэффициенттерін П 6.1 кестеден табамыз. Ойың радиусын r = 2 мм деп алып және r/d_n = 2 / 40 = 0,05 қатынасын есептейміз.

Білік айналған кезде С қимасының әр түрлі нүктелеріндегі иіліс кернеуі симметриялық цикл (белгісін өзгертеді) бойынша өзгереді, ал жанама кернеулер үшін нөлдік циклге жақынырақ (6.3 – суретті қар.) болады.

Сурет 6.3

 

Бұның өзінде кернеулердің тұрақты және ауыспалы құрамдастары тең

Ауқымды K_d факторы мен K_F кедір-бұдырлық факторы 6.4 – суреттегі графиктерден табылады.

Ұдайы құралған кернеу циклінің қажу кедергісіне әсерін реттейтін y_s және y_r коэффиценттері материалдың механикалық сипатына тәуелді. Әдетте төмендегідей қабылданады:

y_s = 0,05; y_r = 0 – көмірсутекті жұмсақ болаттар;

y_s = 0,1; y_r = 0,05 – орташа көмірсутекті болаттар;

y_s = 0,15; y_r = 0,1 – қоспаланған болаттар.

y_s = 0,1; y_r = 0,05 деп санаймыз.

 

Сурет 6.4

 

6. Біліктің С қимасындағы беріктік қорының жалпы коэффициенті:

Осы іспеттес біліктің В қимасындағы беріктік қорының коэффициенті есептеледі, бұнда кілтек ойық пен тісті доңғалақтың тығыздап қондырылуынан болатын кернеулердің шоғырлануы есепке алынады. Егер қор коэффициенттерінің есептік мәндері аз (1,5-тен кіші) немесе тым жоғары ([ S ] көп есе артық) болса, онда d, d_n және d_зв диаметрлерінің бастапқы алынған мәндерін сәйкесінше арттыру немесе азайту қажет.

Біліктің есептеуін уақытша артық жүктеулерден статикалық беріктігін тексерумен аяқтаймыз:

Бастапқы деректерге сәйкес екі есе уақытша артық жүктеуге жол беріледі, сондықтан s_И және t кернеулері екі еселенеді.

Жарамды кернеу: [ t ] = 0,8 × s_T =0,8 × 450 = 360 МПа.

s_экв. = 95,1 МПа есептік мәні жарамды [ s ] = 360 МПа-дан аз, ендеше біліктің статикалық беріктігі шарты орындалды.

 

ДЕБИЕТТЕР

 

1. Иванов М.Н. Детали машин. - Высшая школа., 1991. - 383 с.

2. Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. ГОСТ 21354-87. - М., 1988. -128 с,

3. Ремни приводные клиновые нормальных сечений. ГОСТ 1284.2-89. М. - 1990. - 20 с.

4. Цепи приводные роликовые и втулочные. ГОСТ 13568-75. - М., 1990.-26 с.

ОСЫМША

Кесте П 1.1 [1]

Болат таңбасы	Беріктік шегі sв, МПа	Аққыштық шегі sT, МПа	Төзімділік шегі s-1, МПа
Ст.3 және 10
30Х
30ХГСА
ВТ16		-

 

Кесте П 1.2 [1]

Бұрандамалық қосылысты жүктеу сипаты	Сыртқы жүктеме	Жарамды кернеулер мен беріктік қорының ұсынылған мәндері [S]
Сыртқы жүктеме жік жазықтығында әрекет етеді:
а) бұрандамалар саңылумен қойылған	статикалық немесе ауыспалы	[S] = 1,5…2,5 тартып қосу бақыланады   [S] П 1.3 кестеден бақыланбайтын тартып қосуда тағайындалады
б) бұрандамалар саңылаусыз қойылған:	статикалық ауыспалы	[t] = 0,4 × sT; [t] = (0,2…0,3) × sT;
	ауыспалы немесе статикалық	[ sсм ] = 0,8 × sТ - болат үшін [ sсм ] = (0,4…0,5) × sв - шойын үшін

 

Кесте П 1.3 [1]

Бұрандама материалы	Бұрандамалар үшін бақыланбайтын тартып қосудағы [S] қорының коэффициенті
М6…М16	М16…М30	М30…М60
Көміртекті болат	5 … 4	4 … 2,5	2,5 … 1,5
Қоспалы болат	6,5 … 5	5... 3,3	3,3

 

Кесте П 1.4 [1]

Ұңғылағышқа арналған тесіктер үшін дәлдігі жоғары бұрандамалар	Диаметрі, мм	Бұранда қадамы, мм
d	dк	ірі	ұсақ
			1,0	-
		1,25	1,0
		1,5	1,25
		1,75	1,25
		2,0	1,5
		2,5	1,5
		3,0	2,0
		3,5	2,0

 

Кесте П 1.5 [1]

Бұрандаманың бұранда өлшемдері, мм	Ұдайы жүктеме мен тартып қосудағы 20-болаттан жасалған бұрандамаға жарамды осьтік жүктеме, Н
Бұранданың сыртқы диаметрі	Бұранда қадамы	Бұранданың ішкі диаметрі d1	Бұранданың орташа диаметрі d2	бақыланбайтын	бақыланатын
М6	1,0	4,92	5,35
М8	1,25	6,65	7,19
М10	1,5	8,38	9,03
М12	1,75	10,1	10,9
М16	2,0	13,8	14,7
М20	2,5	17,3	18,4
М24	3,0	20,75	22,05
М30	3,5	26,2	27,7
М36	4,0	31,67	33,4
М42	4,5	37,13	39,08
М48	5,0	42,6	44,75
М56	5,5	50,05	52,43

 

Ескерту - 10, 35 және 45 болаттардан жасалған бұрандамаларға жарамды жүктемелерді есептеу үшін П 1.5 кест. жүктемелер мәндерін сәйкесінше 0,83; 1,25; 1,5 коэффициентеріне көбейту қажет.

 

Кесте П 2.1

	Дәлдік шектер өрісі
	Тесіктің	Біліктің
	Квалитет 7	Квалитет 6	Квалитет 7
	Н7	Р6	r6	S6	t6	S7	U7
Диаметрлер интервалы, мм	Шекті ауытқулар, мкм
50-ден артық 65-ке дейін	+30	+51	+60	+72	+85	+83	+117
		+32	+41	+53	+66	+53	+87
65-ден артық 80-ге дейін	+30	+51	+62	+78	+94	+89	+132
		+32	+43	+59	+75	+59	+102
80-нен артық 100-ге дейін	+35	+59 +37	+73	+93	+113	+106	+159
	+51	+71	+91	+71	+124
100-ден артық 120-ға дейін	+76	+101	+126	+114	+179
	+54	+79	+104	+79	+144
120-дан артық 140-қа дейін	+40	+68 +43	+88	+117	+147	+132	+210
	+63	+92	+122	+92	+170
140-тан артық 160-қа дейін	+90	+125	+159	+140	+230
	+65	+100	+134	+100	+190
160-тан артық 180-ге дейін	+93	+133	+171	+148	+250
	+68	+108	+146	+108	+210

 

Кесте П 2.2

Р	0,999	0,99	0,98	0,97	0,95	0,90
С	-0,5	0,39	0,34	0,31	0,27	0,21

 

 

d1 мм	i	Кіші шкивтің айналу жиілігі, мин-1
	1,5	0,67	0,75	0,85	1,02	1,18	1,27	1,38	1,48	1,57	1,66
	3,0	0,69	0,77	0,88	1,05	1,21	1,31	1,43	1,53	1,62	1,71
	1,5	0,82	0,91	1,05	1,25	1,45	1,57	1,71	1,84	1,96	2,07
	3,0	0,84	0,97	1,08	1,30	1,50	1,62	1,76	1,89	2,02	2,14
	1,5	0,99	1,11	1,27	1,54	1,78	1,92	2,09	2,25	2,40	2,54
	3,0	1,02	1,14	1,31	1,59	1,84	1,98	2,16	2,33	2,48	2,62
	1,5	1,18	1,32	1,52	1,83	2,13	2,29	2,50	2,69	2,87	3,03
	3,0	1,22	1,36	1,57	1,89	2,19	2,36	2,58	2,78	2,96	3,12
	1,5	1,39	1,56	1,79	2,17	2,51	2,71	2,95	3,17	3,38	3,56
	3,0	1,43	1,60	1,85	2,24	2,59	2,79	3,04	3,27	3,48	3,67
	1,5	1,67	1,87	2,15	2,60	3,02	3,24	3,53	3,78	4,01	4,2
	3,0	1,72	1,92	2,22	2,69	3,11	3,35	3,64	3,90	4,13	4,33
180 және жоғары	1,5	1,94	2,17	2,51	3,03	3,50	3,75	4,07	4,34	4,58	4,77
3,0	2,00	2,24	2,59	3,12	3,61	3,87	4,19	4,48	4,72	4,92

Кесте П 3.1 [3] – L_p = 1700 мм болғанда бір А қима белдігі беретін номиналды қуат Р₀, кВт

 

Кесте П 3.2 [3] – L_p = 2240 мм болғанда бір В қима белдігі беретін номиналды қуат Р₀, кВт

d1 мм	i	Частота вращения меньшего шкива, мин-1
	1,5	1,44	1,59	1,81	2,13	2,42	2,58	2,76	2,92	3,05	3,15
	3,0	1,48	1,64	1,86	2,20	2,50	2,66	2,85	3,01	3,15	3,25
	1,5	1,81	2,01	2,30	2,72	3,10	3,32	3,56	3,78	3,95	4,09
	3,0	1,87	2,08	2,37	2,82	3,21	3,42	3,67	3,90	4,08	4,22
	1,5	2,31	2,57	2,94	3,50	4,00	4,27	4,59	4,86	5,08	5,25
	3,0	2,38	2,65	3,03	3,61	4,13	4,40	4,73	5,01	5,24	5,41
	1,5	2,79	3,11	3,56	4,25	4,85	5,17	5,55	5,86	6,10	6,27
	3,0	2,88	3,21	3,67	4,38	5,01	5,34	5,73	6,05	6,29	6,47
	1,5	3,27	3,64	4,17	4,97	5,67	6,03	6,45	6,78	7,01	7,15
	3,0	3,37	3,76	4,30	5,13	5,85	6,22	6,65	6,99	7,24	7,42
	1,5	3,83	4,27	4,89	5,81	6,60	7,00	7,48	7,80	8,00	8,08
	3,0	3,95	4,40	5,04	6,00	6,81	7,22	7,71	8,05	8,25	8,31
	1,5	4,42	4,93	5,63	6,68	7,58	8,00	8,43	8,70	8,80	8,71
	3,0	4,56	5,08	5,81	6,89	7,82	8,25	8,69	8,97	9,07	8,99
280 және жоғары	1,5	5,10	5,67	6,47	7,66	8,57	8,97	9,35	9,50	9,42	-
3,0	5,26	5,85	6,67	7,90	8,84	9,26	9,64	9,80	9,72	-

 

Кесте П 3.3 [1]

Қамту бұрышы	1800	1700	1600	1500	1400	1300	1200	1100	1000	900
Сa	1,0	0,98	0,95	0,92	0,89	0,86	0,82	0,78	0,73	0,68

 

Кесте П 4.1 [1]

Шынжырлы беріліс жұмысының шарттары	Коэффициент мәндері
1. Жүктеме
бір қалыпты немесе оған жақын	KD = 1,0
ауыспалы	KD 1,2 …1,5
2. а = (30…50) × Рц	Ка = 1,0
а < 25 Рц	Ка = 1,25
>(60…80) Рц	Ка = 0,8
3. Жұлдызша орталықтарының сызығы горизонтқа қарай еңкіш: 60-қа дейін	Кн = 1,0
60-тан артық	Кн = 1,25
4. Шынжырдың тартылуы келесі түрі мен реттеледі:
жұлдызшалардың біреуін жылжытуымен	Крег = 1,0
тартушы аунақша немесе ұзартатын жұлдызшамен	Крег = 1,1
реттелмейді	Крег = 1,25
5. Өндірі:
шаңсыз өндіріс - майлау жақсы (май шомылғыда, бүрку арқылы)	Кс = 0,8
- орташа майлау (тамшылы, қою, ішкі)	Кс = 1,3
тозаңдатылған - майлау орташа	Кс = 1,8 егер v до 4 м/с
- жеткіліксіз майлау (периодикалық)	Кс = 3,0 егер v до 7 м/с
6. Жұмыс режимі:
бір смена	Креж = 1,0
екі смена	Креж = 1,25
үш смена	Креж = 1,45

 

 

 

Кесте П 4.2 [2]

МЕМСТ 13568-75-тен ПР типті жетекті аунақты бірқатарлы шынжырлар	Шынжыр қадамы Рц, мм	Білікше диаметрі d, мм	Төлке ұзындығы В, мм	Кіші жұлдызшаның n01 мин-1 айналу жиілігіндегі; және Z01 = 25 жарамды есептік қуат [ Pp ], кВт
ПР-12,7-9000-2	12,7	3,66	5,80	0,19	0,68	1,23	1,68	2,06	2,42	2,72	3,20
ПР-12,7-18000-1	12,7	4,45	8,90	0,35	1,27	2,29	3,13	3,86	4,52	5,06	5,95
ПР-12,7-18000-2*	12,7	4,45	11,30	0,45	1,61	2,91	3,98	4,90	5,74	6,43	7,55
ПР-15,875-23000-1	15,875	5,08	10,11	0,57	2,06	3,72	5,08	6,26	7,34	8,22	9,65
ПР-15,875-23000-2*	15,875	5,08	13,28	0,75	2,7	4,88	6,67	8,22	9,63	10,8	12,7
ПР-19,05-32000*	19,05	5,96	17,75	1,41	4,8	8,38	11,4	13,5	15,3	16,9	19,3
ПР-25,4-56700*	25,4	7,95	22,61	3,2	11,0	19,0	25,7	30,7	34,7	38,3	43,8
ПР-31,75-88500*	31,75	9,55	27,46	5,83	19,3	32,0	42,0	49,3	54,9	60,3	-
ПР-38,1-127000	38,0	11,12	35,46	10,5	34,8	57,7	75,7	88,9	99,2		-
ПР-44,45-172400*	44,45	12,72	37,19	14,7	43,7	70,6	88,3		-	-	-
ПР-50,8-226800*	50,8	14,29	45,21	22,9	68,1				-	-	-

 

Ескертулер:

1. Шынжыр белгіленулерінде қадамы, статикалық жүктеме, Н, және ені бойынша габариті (1 немесе 2) көрсетілген.

2. Жұлдызшамен белгіленген шынжырларды сондай-ақ екі қатарлы және үш қатарлы етіп жасайды.)

 

Кесте П 5.1 – Дайындаманың диаметрі 80... 100 мм

Термоөңдеу	Болат таңбасы	Бетіндегі қаттылық	Беріктік шегі sв, МПа	Аққыштық шегі sТ, МПа	Түйіспелі кернеулер бойынша төзімділік шегі sНО, МПа	SH	Иіліс кернеулері бойынша төзімділік шегі sF0, МПа	SF	Ең соңғы жарамды түйіспелі кернеу , МПа	Иілістегі ең соңғы жарамды кернеу , МПа
Жетілдіру		192...228 НВ			2НВ +70	1,1	1,8 НВ	1,75	2,8 sТ	2,74 НВ
	192...240 НВ
40Х	230...260 НВ
(60 мм)	260...280 НВ
45Х	230...280 НВ
40ХН	230...300 НВ
35ХМ	240 НВ
Қалыптандыру		170...217 НВ
		179...228 НВ
Көлемді шынықтан-дыру	40ХН	48...54 HRC			18HRC + 150	1,1		1,75	2,8 sТ
35XM	45…53 HRC
30ХГСА	46…53 HRC	1700…1950	1350…1600
Азоттандыру (өзекшедегі қаттылық 26…30 HRC)	40Х	50…59HRC				1,2	12 HRCсердц +300	1,75	30HRCпов
38ХМЮА	55…67 HRC
Көміртектендіру	20Х	56…63 HRC			23HRCпов	1,2		1,5	40HRCпов
12ХНЗА	56…63 HRC
25ХГТ	58…63 HRC

 

Кесте П 5.2

Жұмыс тәртібі	Түйіспе қажуына есептеу	Иіліс қажуына есептеу
Термоөңдеу	m/2	КНЕ	Термоөңдеу	m	KFE	Термоөңдеу	m	KFE
	Кез келген		1,0			1,0	Көлемді, сыртқы шынықтандыру, көміртектендіру		1,0
I	0,5	Жетілдіру,	0,30	0,20
II	0,25	қалыптандыру,	0,14	0,10
III	0,18	азоттандыру	0,06	0,04
IV	0,125		0,038	0,016
V	0,063		0,013	0,004

 

Кесте П 5.3 – Доңғалақ енінің коэффициенті – y_ва мәні

Редуктордағы тіреуіштердің қатысына қарй тісті доңғалақтардың орналасуы	Ұсынылатын мәндер	Тістердің жұмыс беттерінің қаттылығы
Н2 350 НВ немесе Н1 350 НВ	Н1 және Н2 > 350 НВ
Симметриялық		0,3…0,5	0,25…0,30
Симметриялық емес	yва	0,25…0,4	0,2…0,25
Консольдық		0,2…0,25	0,15…0,20

 

Кесте П 5.4 – Тісті доңғалақтар модульдерінің мәндері

Рядтар	Модуль, мм (СТ.СЭВ 310-76)
1-ый	1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25
2-ой	1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 6,5; 7,5; 9; 11; 14; 18; 22

 

Кесте П 5.5

Тісті доңғалақтың дәлдік дәрежесі	Шеңберлік жылдамдық, м/с	Тісті берілістерді пайдалану саласы
түзу тісті	қиғаш тісті
(дәлдігі жоғары)			Жоғары жылдамдықты берілістер, дәл кинема-тикалық байланыс механизмдері
(дәл)			Жоғары жылдамдықтар мен біркелкі жүктемелер немесе жоғары жүктемелер мен біркелкі жылдамдықтар кезіндегі берілісі
(дәлдігі орташа)			Аса дәлдікті қажет етпейтін жалпы машина жасаудың берілістері
(дәлдігі төмен)			Дәлдікке төмендетілген талап қоятын жай жүретін берілістер

 

Кесте П 5.6

Тісті доңғалақтар дәлдігі дәрежесі	Динамикалық жүктеменің коэффициенті	Шеңберлік жылдамдық v, м/с
	КHv	1,04	1,07	1,14	1,21	1,29	1,36
1,02	1,03	1,05	1,06	1,07	1,08
KFv	1,08	1,16	1,33	1,50	1,67	1,80
1,03	1,06	1,11	1,16	1,22	1,27
	КHv	1,04	1,08	1,16	1,24	1,32	1,40
1,01	1,02	1,04	1,06	1,04	1,08
KFv	1,1	1,2	1,38	1,58	1,78	1,96
1,03	1,06	1,11	1,17	1,23	1,29
	КHv	1,05	1,10	1,20	1,30	1,40	1,50
1,01	1,03	1,05	1,07	1,09	1,12
KFv	1,13	1,28	1,50	1,77	1,98	2,25
1,04	1,07	1,14	1,21	1,28	1,35

 

Ескертулер:

1. Тістер беттерінің қаттылығы:

2. Жоғарғы сандар - түзу тісті доңғалақтар үшін. Төменгісі - қисық тісті доңғалақтар үшін.

 

 

Кесте П 6.1

Кернеудің шоғырлану факторы	Кs	Кt
sв, МПа
r/d-дегі ойың
0,02	2,5	3,5	1,8	2,1
0,06	1,85	2,0	1,4	1,43
0,10	1,6	1,64	1,25	1,35
r/d-дегі бунау
0,02	1,9	2,35	1,4	1,7
0,06	1,8	2,0	1,35	1,65
0,10	1,7	1,85	1,24	1,5
a/d 0,05…0,25 болғ. көлденең тесік		1,9	2,0	1,75	2,0
Кілтек ойық	1,7	2,0	1,4	1,7
Оймакілтектер		Кt = Кs = 1,0 ішкі диаметр бойынша есептегенде
Баспақты қондырма
Р 20 МПа болғ.		2,4	3,6	1,8	2,5
Бұранда		1,8	2,4	1,2	1,5