2.2. Определение величины предельного износа в зубчатом зацеплении по условию прочности.

Значения максимально допустимой величины износа [U] для тихоходных зубчатых (окружная скорость V˂1 м/с) передач можно найти по зависимости:

;

где, – предел текучести;

– толщина зуба в основании;

m – модуль зацепления;

D – диаметр делительной окружности шестерни;

Для быстроходных зубчатых передач (окружная скорость V>1 м/с) при определении [U] из условия прочности необходимо также учесть возрастание динамических нагрузок при увеличении зазора в зацеплении.

В этом случае используется зависимость

где u – передаточное число передачи;

n – запас прочности,

коэффициент, равный отношению износостойкости колеса к износостойкости шестерни, или твёрдости колеса к твёрдости шестерни.

С – жесткость наиболее податливого звена в линии привода (как правило шпиндель или промвал), МН/рад;

М_с – статический момент сил сопротивления в зацеплении, МНм;

U_о – начальный зазор в сопряжении (табл ), м;

r – радиус делительной окружности шестерни, м.

Пример 2.1. Найти предельную величину износа шестерни первой ступени редуктора – шестерённой клети в линии привода первой клети стана 2000 холодной прокатки.

Исходные данные:

Мощность привода, N = 5482 кВт

Частота вращения, n = 264/886

Модуль зацепления, m = 20 мм

Число зубьев шестерни, = 24 число зубьев колеса = 62

Межосевое расстояние, А = 900 мм

Коэффициент относительной износостойкости

колеса и шестерни , k = 1

жёсткость наиболее податливого звена (карданный вал) 39 МН/рад

Решение.

Предельную величину износа шестерни определяем из зависимости

Находим:

1. наибольший момент на входном валу редуктора

2. радиус шестерни r и передаточное число u

Из табл. Для А = 900 мм и сопряжения Д принимаем гарантированный начальный боковой зазор

Тогда предельная величина износа шестерни

. Принимаем [U] = 0.3 мм.

2.3. Определение величины предельного износа в подшипнике скольжения.

В процессе эксплуатации узла трения с подшипником скольжения происходит износ вкладышей или втулки, что ведёт к увеличению радиального зазора, и как следствие, к нарушению режима гидродинамической смазки

Предельное значение зазора , при котором еще реализуется гидродинамическая жидкостная смазка, находится из зависимости

; .

d – номинальный диаметр вала, м

– длина подшипника, м

– динамическая вязкость при рабочей температуре t, Па·с

- номинальное давление, Па

- угловая скорость вала,

Пример 2. Определить предельную величину зазора по износу вкладышей в ПЖТ валков клети дуо 1150× 2800

Исходные данные:

длина втулки подшипника 620 мм

внутренний диаметр втулки подшипника 690 мм;

давление металла на валки 17 МН;

частота вращения валков 120 об./мин

посадка подшипника E9/h8 ( )

Смазочный материал И-Т-В-460

Рабочая температура ПЖТ 50

Решение. Предельное значение зазора

Предельное значение зазора найдём из зависимости

Находим:

1. значения угловой скорости и номинального давления

2. значение динамической вязкости при рабочей температуре.

Кинематическая вязкость смазочного материала И-Т-В-460 при эталонной температуре 40

,

тогда динамическая вязкость

где плотность смазочного материала,

Динамическая вязкость при рабочей температуре 50

тогда

Предельное значение зазора ,

Принимаем предельное значение зазора ,