3. Бұрамдық берілістің механикасы (кинематикасы, іліністегі күштер, берілістің пайдалы әсер коэффицентті)

Бұрамдықты берілістің кинематикалық параметрлері.

Беріліс қатынасы. Бұрамдықты берілісте тісті берілістен өзгешелігі шеңберлік жылдамдықтар v₁ және v₂ бір-біріне 90° бұрышпен әртүрлі жазықтықта бағытталған және шамасы жағынан әртүрлі. Сондықтан бұрамдықты беріліс мынадай ерекшеліктерге ие: беріліс қатынасы диаметрлер қатынасымен d₂/d₁ өрнектеп болмайды, салыстырмалы қозғалыста бастапқы цилиндрлер домаламай сырғанайды. Бұрамдықтың бір айналғанда, бұрамдық доңғалағы бұрамдықтың кірім санына тең доңғалақтың тістер санын қамтитын бұрышқа бұрылады. Доңғалақтың толық айналуы үшін бұрамдықтың z₂/z₁ айналуы қажет, яғни

мұндағы ω₁, n₁, z₁ – бұрамдықтың бұрыштық жылдамдығы, айналу жиілігі және кіріс саны;

ω₂, n₂, z₂ – бұрамдық доңғалағының бұрыштық жылдамдығы, айналу жиілігі және тістер саны.

Мұнда бұрамдықтың кіріс саны цилиндрлік тісті берілістегі шестерняның тістер саны функциясын орындайды. Себебі, z₁ кішкентай және көбінесе бірге тең (бұл нәрсе шестерняда болуы мүмкін емес) болғандықтан, онда бір бұрамдық жұпта үлкен беріліс қатынасын алуға болады. Бұл бұрамдық берілістің негізгі артықшылығы болып саналады.

Күш беретін бұрамдықты берілістерде беріліс қатынасы i = 10 80 аралығында ұсынылады. Көп жағдайларда бұрамдық жетекші болады.

Іліністегі сырғанау.

Бұрамдық орамдары қозғалыста винттік жұптағыдай доңғалақ тістерімен сырғанайды. Сырғанау жылдамдығы υ_s бұрамдық винттік сызығына жанама бойынша бағытталған. Ол салыстыр-малы жылдамдық болып бұрамдықтың және доңғалақтың абсолют жылдамдықтарының геометриялық айырмасына тең. Бұл жағдайда бұрамдықтың және доңғалақтың абсолют жылдамдықтары болып олардың шеңберлік жылдамдықтары υ₁ және υ₂ (3.23-сурет); немесе және ары қарай

мұнда γ – бұрамдық винт сызығының көтерілу бұрышы. Амалда γ < 30° болғандықтан, бұрамдықты берілісте υ₂ әрқашан υ₁ едәуір кіші, ал υ_s болсаυ₁ үлкен.

Бұрамдықты берілістерде сырғанаудың үлкен болуы ПӘК-тің төмен-деуіне, тозудың жоғарылауына және желінуге бейімделуіне себеп болады.

5.4- сурет - Бұрамдық іліністегі сырғанау жылдамдығы

Бұрамдық берілістің дәлдік дәрежесі

Бұрамдық беріліске стандарт МЕСТ 3675-81 12 дәлдік дәрежесі қойылған. 3, 4, 5 және 6 дәлдік дәрежелері жоғары кинематикалық дәлдікті қажет ететін берілістерге, ал 7, 8 және 9 күш беретін берілістерге ұсынылады. Бұрамдық берілістің дәлдік дәрежесі 2.7- кесте бойынша берілістің сырғанау жылдамдығына, өңдеуіне және берілістің қолдану саласына (жұмыс істеу шарты) тәуелділігінен анықталады.

2.7- кесте – Бұрамдық берілістің жасау дәлділігінің дәрежесі (МЕСТ 3675-81) (Иванов)

Дәлдік дәрежесі	Сырғанау жылдамдық м/	Өңдеу	Жұмыс істеу шарты
7	≤ 10	Бұрамдық шынықтырылған, тегістелген және жылтырланған. Доңғалақ бұрамдық фрезамен кесілген. Обкатка жүктеумен.	Жоғары жылдамдықты және аз шулы, габаритке талап жоғары берілістер
8	≤ 5	Бұрамдық тегістелгенсіз. Доңғалақ бұрамдық фрезамен кесілген. Обкатка жүктеумен ұсынылады.	Шуға, габаритке және дәлдікке орташа талапты орта жылдамдықты беріліс
9	≤ 2	Бұрамдық рұқсат етіледі, тегістелгенсіз. Доңғалақ кез келген әдіспен кесілген.	Қысқа уақыт жұмыс істейтін төмендетілген талапты төмен жылдамдықты берілістер

Бұрамдықты берілістің пайдалы әсер коэффициенті.

Бұрамдықты берілісте энергияның шығыны ілінісудегі, бұрамдық пен доңғалақ біліктерінің тіректеріндегі шығындары және бұрамдықты редукторда майларды араластыру мен шашу шығындары себеп болады. Сондықтан бұрамдықты берілісте ПӘК үш дербес коэффициенттің көбейтіндісі ретінде анықталады

,

мұндағы η_п  біліктер тіректеріндегі шығындарды ескеретін коэффициент (0,98  0,99);

η_р  редукторда майларды араластыру мен шашу шығындарын ескеретін коэффициент (0,96  0,99);

η_ч  винттік кинематикалық жұптағы шығындарды ескеретін коэф-фициент

мұндағы φ  үйкеліс бұрышы (град.), ол үйкеліс коэффициенті f арқылы анықталады (φ ≈ arctan(f)), мысалы, егер f = 0,04 болса, онда φ = 2°17ʹ.

Егер бұрамдықтың винт (бұранда) сызығының көтерілу бұрышы үйкеліс бұрышынан кем болғанда, яғниγ≤φболғанда η ≤ 0,5 болады және беріліс өздігінен тежелетін болып қалады, яғни егер бұрамдықты доңғалақ жетекші болса, онда күш бағытының өзгеруі салдарынан мынаны аламыз:

Сырғанау үйкеліс коэффициенті f өз кезегінде қанағаттандырарлық майлауда сырғанау жылдамдығына υ_s тәуелді болады (3.68-формуланың бірінші өрнегі). Сырғанау үйкеліс коэффицентінің f және үйкеліс бұрышының φ сырғанау жылдамдғынаυ_sтәуелділігі 3.19-кестеде келтірілген, мұнда бұрамдық болаттан және бұрамдықдоңғалағы қола қоспасынан жасалған.

3.19-кесте. Үйкеліс коэффициентінің f және үйкеліс бұрышының φ сырғанау жылдамдығына υ_s тәуелділігі.

υs, м/с	f	φ	υs, м/с	f	φ
0,25	0,0650,075	3°43'  4°17'	2,5	0,030,04	1°43'  2°17'
0,5	0,030,04	3°09'  3°43'	3	0,0280,035	1°36'  2°'
1,0	0,0450,055	2°35'  3°09'	4	0,0230,03	1°25'  1°43'
1,5	0,040,05	2°17'  2°52'	10	0,0160,024	0°55'  1°22'
2,0	0,0350,045	2°  2°35'	15	0,0140,020	0°48'  1°09'

Бұрамдықты берілістің ПӘК мәні бұрамдықтың кіріс санына байланысты, себебі бұранда сызығының көтерілу бұрышы γ өседі. Мысалы, z₁ = 1 болғанда ПӘК шамамен η_ч = 0,7 0,75 қабылдайды, ал z₁ = 2 η_ч = 0,75 0,82, z₁ = 4 η_ч = 0,87 0,92.

Сондай-ақ бұрамдықты берілістің ПӘК мәні сырғанау үйкеліс коэффициентіне f байланысты (немесе үйкеліс бұрышына φ). Сырғанау жылдамдығының υ_s өсуімен сырғанау үйкеліс коэффициенті f (немесе үйкеліс бұрышы φ) кемуі мүмкін, онда берілістің ПӘК-і өседі.

Егер бұрамдықтың бұранда сызығының көтерілу бұрышы γ үйкеліс бұрышынан φ кем болса, онда ол өздігінен тежелетін бұрамдық берілістер деп аталады.

Бұрамдықтың ілінісудегі күштер.

Бұрамдықты ілінісуде мынадай күштер әсер етеді (5.5- сурет):

5.5- сурет. Бұрамдық іліністегі күштер

бұрамдық шеңберлік күші F_t1 (Н), доңғалақтың өстік күшіне тең F_a2,

мұндағы T₁  бұрамдықтағы айналдырушы момент (Нмм);

доңғалақтың шеңберлік күші F_t2 (Н), бұрамдықтың өстік күшіне тең F_a1,

мұндағы T₂  доңғалақтағы айналдырушы момент (Нмм);

радиал күш F_r (Н)

;

нормаль күш F_n (Н)

формуладағы T₂  бұрамдықты редуктордың шығу білігіндегі айналдырушы момент (Нм)

,

мұндағы T₁  бұрамдықтыредуктордың кіру білігіндегі айналдырушы момент (Нм)

T₁ = P₁ / ω₁

мұндағы P₁ = P_қ  бұрамдықты редуктордың кіру білігіндегі қуат (электрқозғалтқыш қуатына тең) (кВт); ω₁ = ω_қ  бұрамдықты редуктордың кіру білігіндегі бұрыштық жылдамдық (электрқозғалтқыш бұрыштық жылдамдығына тең), (рад/с^-1).