Проверка износостойкости шарнира роликовой цепи. Проверка
Прочности цепи на разрыв. Проверка долговечности цепи
Для большинства условий работы цепных передач основной причиной потери работоспособности является износ шарниров цепи. В соответствии с этим в качестве основного расчета принят расчет износостойкости шарниров, а за основной критерий:
,
где р—давление в шарнирах;
- окружная сила;
dB и b -диаметр валика (оси) и ширина цепи, равная длине втулки;
kэ - коэффициент эксплуатации цепной передачи.
Коэффициент эксплуатации (kэ=k1∙k2∙k3∙k4∙k5∙k6) учитывает следующие условия работы:
k1 - коэффициент динамической нагрузки;
k2 - учитывает регулировку передачи;
k3 - коэффициент, учитывающий длину цепи;
k4 - учитывает наклон передачи к горизонту;
k5 - учитывает характер смазки;
k6 - учитывает режим работы передачи.
Допускаемое давление в шарнире цепи дается в таблице в зависимости от шага цепи и частоты вращения – n1.
Другим критерием работоспособности цепной передачи является прочность цепи на разрыв. Прочность цепи проверяют, сравнивая коэффициент запаса прочности на разрушение цепи с допускаемым значением этого коэффициента, зависящего от типа цепи и ее шага:
Fразр - разрушающая нагрузка цепи (дается в таблицах для каждого типо-размера цепи).
Общая нагрузка складывается из:
полезной окружной силы
|
|
;
натяжения от действия центробежных сил
,
где q - масса одного погонного метра цепи, кг/м ;
дополнительного натяжения от действия силы тяжести
где α - межосевое расстояние в метрах,
kf – коэффициент, зависящий от положения линии центров звездочек
( kf = 1…6)
Долговечность цепи проверяется косвенно по частоте ударов звена цепи о звездочки (1/с)
Поскольку начальное натяжение цепи отсутствует, то нагрузка на вал определяется главным образом окружным усилием с учетом дополнительного натяжения от массы:
kB=1,05.... 1,15 - зависит от наклона цепи.
ВАЛЫ И ОСИ
Лекция 22
Валы и оси. Проектировочные расчеты валов на прочность
Зубчатые колеса, шкивы и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах и осях. Вал предназначен для поддержания расположенных на нем деталей и для передачи вращающего момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение а в отдельных случаях дополнительно растяжение и сжатие. В отличие от вала, ось не передает вращающего момента и, следовательно, не испытывает кручения. Вал всегда вращается, а ось может быть вращающейся или невращающейся (неподвижной).
По форме геометрической оси валы разделяют на прямые и коленчатые.Коленчатые валы применяют в поршневых машинах. Особую группу составляют гибкие валы с изменяемой формой геометрической оси. Коленчатые и гибкие валы относят к специальным деталям и не изучают в курсе деталей машин.
|
|
По конструкции различают валы и оси: гладкие и ступенчатые, а также сплошные и полые. Образование ступеней на валу связано с фиксацией деталей или самого вала в осевом направлении. Полыми валы изготавливают для уменьшения массы или в тех случаях, когда через вал пропускают другую деталь, подводят масло.
Валы и оси вращаются в опорах. Опорные части валов и осей называют цапфами.Цапфы валов, работающие в подшипниках скольжения выполняют цилиндрическими, коническими и сферическими. Цапфы для подшипников качения выполняют как правило цилиндрическими.
Основными материалами для прямых валов и осей служат углеродистые и легированные стали благодаря высоким механическим характеристикам, способности к упрочнению и легкости получения цилиндрических заготовок прокаткой. Чаще других применяют стали 35, 45, 40Хс термической обработкой «улучшение». Для высоконапряженных валов ответственных машин применяют легированные стали: 40ХН, ЗОХГТи др. Подвергают их закалке с высоким отпуском или поверхносной закалке с нагревом ТВЧ и низким отпуском.
|
|
Валы подвергают токарной обработке и последующему шлифованию посадочных поверхностей. Высоконапряженные валы шлифуют по всей поверхности. Шероховатость поверхности под подшипники качения Ra=1,5...2,5 мкм.
Основными критериями работоспособности валов являются:
- усталостная прочность (выносливость);
- жесткость;
- устойчивость к резонансным поперечным колебаниям.
При проектировании валов применяется три вида расчетов:
- ориентировочный;
- предварительный;
- уточненный проверочный.
Ориентировочный расчет применяется при отсутствии данных об изгибающих моментах. Диаметр вала приближенно определяют по величине вращающего момента Т из условия прочности по заниженным значениям допускаемых напряжений при кручении:
Предварительный расчет применяют при наличии предварительной компоновки механизма, когда известны расположения опор, усилия от передач и других деталей, расположенных на валу, а также их точки приложения.
Последовательность расчета:
- составляют расчетную схему вала. При этом распределенные по длине ступицы, ширине подшипника нагрузки рассматривают как сосредоточенные. Расстояния между опорами, от опор до колес, шкивов и др. деталей определяют с эскизной компоновки;
|
|
- при действии на вал нагрузок в разных плоскостях их раскладывают на две взаимно перпендикулярные плоскости;
- определяют реакции в опорах и строят эпюры изгибающих моментов;
- строят эпюру крутящего момента;
- определяют наибольший приведенный момент:
- выбирают материал вала. Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу. Поэтому допускаемые напряжения берут по справочнику для этого цикла. Примерное соотношение допускаемых напряжений для постоянного, отнулевого и симметричного циклов:
- определяют диаметр вала в опасном сечении:
- вал оформляют конструктивно. При этом размеры пазов под шпонки выбирают по стандарту в зависимости от диаметра вала.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 153; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!