- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •1.1. Общие сведения
- •1.3. Надежность машин
- •1.4. Стандартизация
- •1.5. Машиностроительные материалы
- •1.6. Способы экономии материалов при конструировании
- •1.7. Технологичность конструкции. Точность. Взаимозаменяемость
- •1.8. Конструирование. Оптимизация
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Основные типы и параметры резьб
- •2.4. Соотношение сил и моментов в затянутом резьбовом соединении
- •2.5. Стопорение резьбовых соединений
- •2.6. Распределение силы между витками резьбы
- •2.7. Прочность винтов при постоянных нагрузках
- •2.8. Расчет резьбовых соединений группой болтов
- •2.9. Расчет винтов при переменной нагрузке
- •2.10. Способы повышения несущей способности резьбовых соединений
- •Глава 3. Заклепочные соединения
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Сварные соединения стыковыми швами
- •4.3. Сварные соединения угловыми швами
- •4.4. Швы контактной сварки
- •4.5. Допускаемые напряжения сварных соединений
- •5.1. Общие сведения
- •Глава 6. Шпоночные и шлицевые соединения
- •6.1. Шпоночные соединения
- •7.1. Конусные соединения
- •7.2. Соединения коническими стяжными кольцами
- •7.3. Клеммовые соединения
- •8.1. Паяные соединения
- •8.2. Клеевые соединения
- •8.3. Штифтовые соединения
- •8.4. Профильные соединения
- •9.1. Основные понятия, термины и определения
- •9.2. Элементы механики фрикционного взаимодействия
- •9.2.2. Микрогеометрия поверхности
- •9.2.3. Контактные задачи в статике
- •9.2.6. Материалы для сопряжений скольжения
- •9.3. Методы смазывания и смазочные материалы
- •9.3.1. Условия смазывания и смазочное действие
- •9.3.2. Виды смазочных материалов
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Общие вопросы конструирования
- •10.3. Расчет фрикционных передач
- •10.4. Передачи с постоянным передаточным отношением
- •10.5. Передачи с переменным передаточным отношением
- •11.1. Общие сведения
- •11.4. Точность зубчатых передач
- •11.7. Материалы, термическая и химико-термическая обработка
- •11.8. Расчетная нагрузка
- •11.11. Допускаемые напряжения
- •11.12. Конические зубчатые передачи
- •11.13. КПД зубчатых передач
- •11.15. Планетарные передачи
- •11.16. Волновые зубчатые передачи
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Виды червяков
- •12.3. Критерии работоспособности червячных передач
- •12.4. Материалы червяка и червячного колеса
- •12.6. Скольжение в червячной передаче. КПД передачи
- •12.7. Силы, действующие в зацеплении
- •12.8. Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
- •12.9. Допускаемые напряжения
- •12.12. Тепловой расчет и охлаждение передач
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Типы цепей
- •13.3. Критерии работоспособности цепных передач
- •13.5. Основные параметры цепных передач
- •13.6. Расчет цепных передач
- •13.7. Силы, действующие в ветвях передачи
- •13.8. Переменность скорости цепи
- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Классификация передач
- •14.3. Конструкция и материалы ремней
- •14.4. Основные геометрические соотношения
- •14.6. Кинематика ременных передач
- •14.7. Силы и напряжения в ремне
- •14.9. Расчет долговечности ремня
- •14.10. Расчет плоскоременных передач
- •14.11. Расчет клиновых и поликлиновых передач
- •14.12. Силы, действующие на валы передачи
- •14.13. Зубчато-ременная передача
- •16.1. Общие сведения
- •16.2. Конструкции и материалы
- •16.3. Расчеты валов и осей на прочность
- •16.4. Расчеты валов и осей на жесткость
- •16.5. Расчеты валов на виброустойчивость
- •Глава 17. Подшипники качения
- •17.1. Общие сведения
- •17.2. Критерии работоспособности
- •17.3. Распределение нагрузки между телами качения (задача Штрибека)
- •17.4. Статическая грузоподъемность подшипника
- •17.5. Кинематика подшипников качения
- •17.6. Расчетный ресурс подшипников качения
- •17.9. Расчеты сдвоенных подшипников
- •17.10. Расчетный ресурс при повышенной надежности
- •17.12. Быстроходность подшипников
- •17.13. Трение в подшипниках
- •17.14. Посадки подшипников
- •17.15. Смазывание подшипников и технический уход
- •18.1. Общие сведения
- •18.2. Характер и причины выхода из строя подшипников скольжения
- •18.3. Подшипниковые материалы
- •18.4. Критерии работоспособности подшипников
- •18.5. Условные расчеты подшипников
- •18.7. Трение в подшипниках скольжения
- •18.8. Тепловой расчет подшипника
- •18.10. Устойчивость работы подшипников скольжения
- •18.11. Гидростатические подшипники
- •18.12. Подшипники с газовой смазкой
- •18.13. Подпятники
- •18.14. Магнитные подшипники
- •19.1. Назначение муфт, применяемых в машинах
- •19.2. Муфты, постоянно соединяющие валы
- •19.3. Сцепные управляемые муфты
- •19.4. Сцепные самоуправляемые муфты
- •Литература
12.12.Тепловойрас чет и охлаждениепередач
Сучетом изложенного расчетные напряжения изгиба у основаниязубьев
F |
Ft2 K cos wYF |
[ ]F . |
(12.37) |
||
|
|
|
|||
1,3m2 (q 2x) |
|
|
|||
Максимальные напряжения изгиба при действии пиковой |
|||||
нагрузки |
|
|
|||
F max F |
T2 max |
[ ]F max . |
(12.38) |
||
|
|||||
|
|
T |
|
|
|
2 |
|
|
|
||
12.12. Тепловой расчет и охлаждение передач
Значительное тепловыделение при работе червячной передачи приводит к нагреву масла. Превышение предельной для масла температуры [t]max ведет к потере им защитных свойств и опасности заедания в передаче. Современные смазочные материалы сохраняют свои свойства до [t]max 110 °С. Расчет при установившемся тепловом состоянии проводят по уравнению теплового баланса:
|
W W1. |
(12.39) |
Количество теплоты, выделяющейся при непрерывной работе |
||
передачи в единицувремени |
, Дж/с, |
|
|
W 103 (1 )P1 , |
(12.40) |
где — КПД передачи без учета потерь на привод вентилятора; P1 — мощностьначервяке , кВт.
Количество теплоты, отводимой с поверхности корпуса пере-
дачи и черезоснование в единицувремени, |
Дж/c, |
|
W1 Kт (tм to ) A(1 ), |
(12.41) |
|
где Kт — коэффициент теплоотдачи с поверхности корпуса, равный 12 18 Вт
(м2 С) ; tм, tо — соответственно температура масла и окружающего воздуха, °С; А— площадь поверхности теплоотдачи корпуса передачи( без учета площади основания), м2; — коэффициент, учитывающий теплоотвод через основание (при установке корпуса на металлическом основании достигает 0,3, прибетонном основании 0).
305
Глава 12. Червячныепе |
редачи |
Из выражений (12.39), (12.40) и(12.41) |
определяют темпера- |
||
турумасла : |
|
||
tм tо |
103 (1 ) P1 |
. |
(12.42) |
|
|||
|
Kт A(1 ) |
|
|
Если tм [t ]max , предусматривают отвод избыточной теплоты. Этого достигают оребрением корпуса (увеличивается A), искусственнойвентиляц ией (возрастает Kт), водяным охлаждением масла.
Расположениеребер выбираютиз условиялучшего обтекания их воздухом: при естественном охлаждении ребра располагают вертикально, при искусственном — вдоль направления потока воздуха от вентилятора.
Вентилятор устанавливают на валу червяка, коэффициент теплоотдачи обдуваемых стенок достигает 30 Вт/(м2 · °С). Водяное охлаждение обеспечивает отвод большого количества теплоты, коэффициенттеплоотдачи споверхности труб — до 200 Вт/(м2 · °С ).
Г л а в а 13 ЦЕПНЫЕПЕРЕДАЧИ
13.1. Общие сведения
Цепная передача — механизм, состоящий из ведущей 1 и ведомой 2 звездочек и охватывающей их цепи3 (рис. 13.1). В состав передачи также часто входят натяжные и смазочные устройства,
Рис. 13.1. Схема цепной передачи
ограждения. Возможно применение нескольких ведомых звездочек. Цепь состоит из шарнирно соединенных звеньев, за счет чего обеспечивается гибкость цепи. Передачи используют в сельскохозяйственных, подъемно-трансп, ртных текстильных и полиграфических машинах, мотоциклах, велосипедах, автомобилях, нефтебуровомобору довании.
Преимущества цепных передач:возможно сть применения в значительном диапазоне межосевых расстояний; меньшие, чем у ременных передач, габариты; отсутствие проскальзывания; высокий КПД; относительно малые силы, действующие на валы; возможность передачи движения нескольким звездочкам; возможность легкойзамены цепи .
Недостатки:неизбежность изнашивания шарниров цепи ввиду отсутствия условий для жидкостного трения; непостоянство
307
Глава 13. Цепныепередачи
скорости движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек; необходимость более точной, чем для клиноременной передачи, установкивалов ; необходимостьсмазывания и регулирования .
13.2. Типы цепей
Цепи по назначению подразделяют на три группы: 1) грузовые — для закрепления грузов; 2) тяговые — для перемещения грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъемниках,
эскалаторах ит . п.); |
3) приводные — дляпередач идвижения . |
Основные типы цепей: грузовые круглозвенная (рис. 13.2, а) |
|
и пластинчатая |
шарнирная (рис. 13.2, б); тяговая пластин- |
чатая (рис. 13.2, в); приводные роликовая однорядная (рис. 13.2, г), роликовая двухрядная (рис. 13.2, д), роликовая с изогнутыми пластинами (рис. 13.2, е), зубчатые с внутренними (рис. 13.2, ж) и боковыми (рис. 13.2, з) направляющими пластинами; фасоннозвенныекрюч - ковая (рис. 13.2, и) и втулочно-штыревая (рис. 13.2, к). Грузовые и тяговые цепи подробно рассматривают в курсе подъемнотранспортных машин, в данном курсе главное внимание уделяется приводным цепям.
Рис. 13.2. Основныетипы |
цепей |
308
13.2. Типы цепей
Основной геометрической характеристикой цепи является шаг P— расстояние между осями соседних шарниров. Большинство стандартныхцепей имеют шаг , кратныйодномуюйму(25,4 мм).
Наиболее широко применяют роликовые цепи (рис. 13.3), которые образуются из последовательно чередующихся внутренних и наружных звеньев. Внутренние звенья состоят из пластин 1 и запрессованных в их отверстия гладких втулок2, на которых свободно вращаются ролики5. Наружные звенья состоят из пластин 3 и запрессованных в их отверстия валиков4. Концы валиков при сборке расклепывают. Благодаря натягу в соединениях наружных пластин с валиками и внутренних пластин с втулками и зазору между валиком и втулкой образуется шарнирное соединение. Для повышения сопротивления усталости значения натягов принимают существенно бόльшими, чем предусмотрено стандартными посадками. Пластическое деформирование пластин в зоне отверстий, неизбежное при столь больших натягах, значительно (в1,6–1,7 раза) повышает сопротивление усталости пластин. Многорядные цепи с числомрядов отдвух до во сьми (см. рис. 13.2, д) собираютиз деталей с такими же размерами, как у однорядных, кроме валиков, имеющих соответственно большую длину. Нагрузочная способность цепей почти прямо пропорциональначислу рядов, что позволяет в передачах с многорядными цепями уменьшить шаг, радиальные габариты звездочеки динамиче скиенагрузки при работе передачи .
Рис. 13.3. Конструкция приводной роликовой цепи
309
|
|
Глава 13. Цепныепередачи |
|
|
|
|
|
При больших динамических, в частности ударных, внешних |
|||||||
нагрузках, частых реверсах применяют роликовые цепи с изогнуты- |
|||||||
ми пластинами (см. рис. 13.2, е). В связи с тем, что пластины рабо- |
|||||||
тают на растяжение и изгиб, цепи обладают повышенной податливо- |
|||||||
стьюпри рас тяжении. |
|
|
|
|
|
|
|
При работе цепных передач в условиях, вызывающих повы- |
|||||||
шение трения в шарнирах (запыленные и химически активные |
|||||||
среды), |
используют |
открытошарнирные |
пластинчатые |
цепи |
|||
(рис 13.4). Являясь открытым, шарнир такой цепи самоочищаетсяот |
|||||||
|
|
попадающих в него абразивных частиц. |
|||||
|
|
Наружные звенья (пластины 1) |
этой це- |
||||
|
|
пи не отличаются от аналогичных звень- |
|||||
|
|
ев роликовой цепи. Внутренние звенья |
|||||
|
|
образуются из пластин2 , имеющих от- |
|||||
|
|
верстия в форме восьмерки, и фасонных |
|||||
|
|
валиков4 , заменяющих втулку. |
Валик 3 |
||||
|
|
свободно проходит через отверстие в |
|||||
|
|
пластине 2 и контактирует |
вдоль обра- |
||||
|
|
зующей с фасонным валиком 4. |
Замена |
||||
|
|
тонкостенных втулки и ролика не только |
|||||
Рис. 13.4. Конструкция от- снижает стоимость цепи, но и повышает |
|||||||
крытошарнирнойцепи |
сопротивление |
усталости |
ее |
деталей. |
|||
|
|
Благодаря этому открытошарнирные це- |
|||||
пи оказались значительно долговечнее роликовых при работе в тя- |
|||||||
желонагруже нныхпередачах . |
|
|
|
|
|
||
Зубчатые цепи (см. рис. 13.2, ж и з) к настоящему времени вы- |
|||||||
теснены более дешевыми и технологичными прецизионными роли- |
|||||||
ковыми цепями, которые не уступают зубчатым по кинематической |
|||||||
точности и шумовым характеристикам. Зубчатые цепи используют |
|||||||
преимущественно для замены разрушившихся цепей в старом обо- |
|||||||
рудовании. Ввиду ограниченности применения зубчатые цепи не |
|||||||
рассматриваются. |
|
|
|
|
|
|
|
Концы роликовых и открытошарнирных цепей соединяют в |
|||||||
замкнутый контур с помощью соединительных и переходных зве- |
|||||||
ньев. Соединительное звено, используемое при четном числе зве- |
|||||||
ньевцепи , отличается от обычного наружного тем, что одну из его |
|||||||
пластин надевают на концы валиков свободно и фиксируют на вали- |
|||||||
ках замками и шплинтами. В случае необходимости использования |
|||||||
цепи с нечетным числом звеньев применяют изогнутые переходные |
|||||||
звенья, которыеявляются слабымместом цепи. |
|
|
|
|
|||
310 |
|
|
|
|
|
|
|
