Біліктерді беріктікке есептеу

 

Біліктер өздерінің атқару қызметіне байланысты айналу моментін беруге және тісті дөңгелектерді, шкивтерді, жұлдызшаларды, жалғастырғыштарды және т.б. айналмалы бөлшектерді орналастыру үшін қолданылады. Осыған байланысты біліктерге айналдырушы моментпен отырғызылған бөлшектердегі күштен пайда болатынн ию моменті әсер етеді. Сонымен, біліктерді ию және айналдыру моменттеріне есептеу қажет, бірақ жаңа машинаны жобалауда ию моментінің шамасы белгісіз болады. Сондықтан біліктерді есептеу үш кезеңмен орындалады [18].

1. алдын ала есептеу; 2. жобалап есептеу; 3. тексеріп немесе анықтап есептеу.

Алдын ала есептеу. Біліктерді алдынала есептеу тек қана айналу моменті арқылы жүргізіледі. Біліктер тек айналу моментіне жұмыс істейді деп жорамалдаймыз, бірақ ию моментін де ескеруіміз қажет, сондықтан мүмкіндік жанама кернеудің шамасын мөлшерден аз аламыз.

 

(10.1)

 

Егер P-кВт, Т-Н·мм, n- мин^-1, өлшемдерінде алсақ, d-мм өлшемінде табылады.

Осы есептеуге байланысты жалпы машина жасау өнеркәсібінде, редукторлар дайындауда біліктердің диаметрін төмендегіше анықтауға болады:

мм (10.2)

Сондай-ақ электр қозғалтқышымен жалғасатын біліктердің диаметрі d₁ =(0,8 -1,2)d_эл қатынасын қанағаттандыру керек.

Есептеліп алынған біліктің диаметрлері бойынша мойынтірек таңдап алып, 9.1 суретте көрсетілгендей машина торабынының жобасын жасаймыз. Бұл жобадан біз біліктің конструкциясын және тіректер ара қашықтығын, тірек пен күш түсетін нүкте ара қашықтықтарын (а, b, с және l) анықтаймыз.

Біліктерді жобалап есептеу. Біліктерді жобалап есептеу айналу және иілу моменттері арқылы жүргізіледі. Біліктердің айналуына байланысты олардың қимасында ию моментінен пайда болатын қалыпты кернеу шама жағынан өзгеріп отырады, бірақ жобалап есептеуде бұл есепке алынбайды. Сонымен, біліктер статиканың заңына байланысты иіледі деп есептеп оларды материалдар кедергісі курсында қабылданған жолдармен беріктікке есептейміз.

 

 

10.1-сурет. Білік конструкциясын жасау: 1-тісті дөңгелек; 2-білік; 3-жалғастырғыш.

 

Біліктерді иілдіретін және бұралдыратын моменттердің және осьтік күштердің әсерінен пайда болатын қосымша кернеулер мынадай тәртіппен есептеледі. (10.2 сурет)

1. Тік және көлденең жазықтықтарға түсетін күштердің әсерінен пайда болатын біліктердің тірелетін бөлігінің реакциялары анықталады. (Rx1, Rx2 Raжәне Ry1, Ry2).

2. Біліктерге әсер етуші күштердің иілдіретен моменттері есептеледі. Осьтік күшінен пайда болған момент:

Айналу моментінің шамасы:

Радиус бойымен әсер ететін күші мен шеңберлік күшінен пайда болған иілу моменттері:

- жалғастырғыш айналғанда пайда болатын күш:

3. Тең әсер етуші реакциялардың және қосынды моменттерінің мөлшері анықталады:

(10.3)

4. Біліктердің қауіпті қималарының диаметрлері шынықтырылмаған болаттар үшін беріктіліктің 4-теориясымен келтірілген моменттерге есептеу арқылы анықталады

(10.4)

(10.5)

– біршама төмен алынады, себебі біз осьтік әсер етуші күштерді есепке алмаймыз.

Тексерген кезде:

(10.6)

Қаттылығы жоғары HRC>40 (HB>350) шынықтырылған біліктерді беріктіктің 3-теориясы бойынша жобалап есептейміз.

.

Егер білік диаметрі белгілі болса, онда кернеу:

(10.7)

Біліктерді тексеріп (анықтап) есептеу. Біліктердің істен шығуының негізгі себебі – тозу. Айналған кезде біліктердің иілу кернеулері симметриялық циклмен өзгереді. (10.2 сурет) Иілдіретін және айналдыратын моменттердің эпюрлері арқылы біліктердің қауіпті қималары анықталады. Бұл екі момент бірігіп әсер еткен жағдайда, біліктің беріктік коры мына формуламен есептеледі:

(10.8)

-иілу кезіндегі беріктік запасы;

-бұралу кезіндегі беріктік запасы.

(10.10)

– айнымалы кернеулердің амплитудасы;

– айнамалы кернеулердің орташа мәні;

– иілу және бұралу кезіндегі білік материалының төзімділік шегі.

(10.11)

 

– материалының беріктік шегі (кесте бойынша алынады).

– масштаб факторы, біліктер қимасының өлшемдеріне байланысты коэффициент, ол біліктің диаметріне және материал мен күш түріне байланысты.

К және К – иілу және бұралу кезіндегі кернеудің тиімділік шоғырлану коэффициенттері. Кернеу шоғырлануы біліктердің диаметрлері және қима аудандары өзгерген жерде, сондай-ақ кілтек мен шлиц оймаларының пайда болады. Сондықтан К және К коэффициенттерінің шамасы көрсетілген кернеу шоғырлануын туғызатын факторларға және олардың мөлшеріне байланысты.

және – материалдардың кернеудің ассиметриялы цикліне әсер етуін ескеретін коэффициенттер:

(10.12)

– пульсирлі цикл кезіндегі материалдардың төзімділік шегін көрсетеді.

– көміртекті жұмсақ болаттар үшін.

Біліктер қимасында кернеулер суретте көрсетілген графикпен өзгереді. Сондықтан

кілтексіз біліктер үшін

Кілтегі бар ойықтар үшін

Беріктік запасы мына мөлшерден кем болмауы керек:

– легирленген болаттар үшін; –беріктік коэффициентi бiлiктердiң термиялық өндеуіне байланысты.

 

Негізгі әдебиеттер: 2[203-212]

Қосымша әдебиеттер:20[3-27]

 

Бақылау сұрақтар:

1 Біліктерді есептеу неге екі кезеңмен жүргізілері?

2. Алдын-ала есептеу қандай кернеу арқылы жүргізілері және оның шамасы неге төмен алынады?

3. Біліктер қажу немесе төзімділікке қалай есептелінеді?

 

 

10.2-сурет. Біліктерді есептеу схемасы: а – есептеу сұлбасы; б – тік және көлденең жазықтықтарына