50. Кинематика и динамика цепных передач

Скорость шарнира А находящегося в зацеплении, совпадает с окружной скоростью u звёздочки. Горизонтальная и вертикальная составляющие этой скорости: u2 = u cosq, u1 = u sinq.

Значение угла q изменяется в пределах:

(-j / 2 )£ q £ (+j / 2). Угол (-j / 2) соответствует моменту входа в зацепление шарнира А, угол (+j / 2) – шарнира В, а j = 2p / z. Движение ведомой звёздочки определяется скоростью u2. Периодическое изменение этой скорости вызывает непостоянство передаточного отношения и дополнительные динамические нагрузки. Со скоростью u1 связаны поперечные колебания ветвей цепи и удары шарниров о зубья звёздочки. С уменьшением числа зубьев увеличивается скорость и сила ударов, возрастают колебания передаточного отношения и увеличиваются динамические нагрузки. Поэтому для приводных роликовых и втулочных цепей минимальное число зубьев ограничивают: z1min = 29 – 2и ³13,

для зубчатых цепей z1min принимается на 20…30 % выше: z1min = 35-2u ³17. Число зубьев большой звёздочки:z2 = z1×u. В результате изнашивания шарниров шаг цепи увеличивается на величину Dрц. При этом диаметр расположения центров шарниров будет отличаться от делительного диаметра звёздочек на величину: Dd =Dpц /sin(p /z). Так как размеры звёздочек остаются неизменными, возникает опасность набегания ролика на зуб звёздочки. Исходя из этого процесса, максимальное число зубьев звёздочек тоже ограничивают: для втулочных цепей z2max £ 90; для роликовых z2max £ 120; для зубчатых z2max £ 140.

При нечётном числе зубьев, хотя бы одной из звёздочек, и чётном числе звеньев цепи, изнашивание зубьев и шарниров происходит более равномерно.

51.Валы и оси: общие сведения, материалы, критерии работоспособности и расчёта. Проектный расчёт.

Вал – деталь машин, предназначенная для поддержания сидящих на нем деталей и передачи крутящего момента. При работе вал испытывает деформации кручения и изгиба, иногда – растяжения-сжатия. Ось – деталь машин и механизмов, служащая для поддержания вращающихся частей, но не передающая полезный крутящий момент, а, следовательно, не испытывает кручения. Классификация валов и осей. Виды валов: 1) коренные, 2) шпиндели3)трансмиссионные.По форме геометрической оси валы бывают: 1) прямые, 2) коленчатые; 3)гибкие. По типу сечения валы бывают: 1) сплошные; 2) полые. Оси бывают вращающиеся и неподвижные. Прямые валы и оси изготавливают гладкими или ступенчатыми. Образование ступеней связано с различной напряженностью отдельных сечений, а также с условиями изготовления и сборки.Материалы, применяемые для изготовления валов и осей

Материалы валов и осей должны быть прочными, хорошо обрабатываться и иметь высокий модуль упругости. Основными материалами для валов служат углеродистые и легированные стали. Для большинства валов применяют термически обработанные среднеуглеродистые и легированные стали 45, 40Х. Для высоконапряжённых валов ответственных машин применяют легированные стали 40ХН, 20Х, 12ХНЗА. Для осей обычно применяют сталь углеродистую обыкновенного качества. Заготовки валов и осей – это круглый прокат или специальные поковки.

К ритерии работоспособности валов и осей Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. Основным критерием их работоспособности являются сопротивление усталости и жесткость. Сопротивление усталости оценивается коэффициентом запаса прочности, а жесткость – прогибом в местах посадки деталей и углами закручивания сечений. Практикой установлено, что основной вид разрушения валов и осей быстроходных машин носит усталостный характер. Расчетными силовыми факторами являются крутящие и изгибающие моменты. Проектировочный расчёт вала выполняют как условный расчёт только на кручение для ориентировочного определения посадочных диаметров. Исходя из условия прочности на кручение получим формулу проектировочного расчёта

где Мk – крутящий момент в расчётном сечении, Н*м;

Н/мм2 – допускаемое напряжение при кручении