Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Детали машин. Учебное пособие.pdf
Передаточное число
(
)
Минимально допустимое число зубьев в звёздочках
− z
− z
цеп1
цеп1
= 7 –
= 13 –
Диаметр делительной окружности звёздочки
Оптимальное расстояние между осями звёздочек, мм
Основная силовая характеристика
навливаемая опытным путём
u (
обычно
u == . (6.2)
≤ 7):
z
n
цеп
1
n
2
2
z
цеп
1
для втулочно-роликовых цепей
для зубчатых цепей
d
=
i
зв
=
цеп
sin
.
t
. (6.3)
180
z
i
цеп
ta 50...30
. (6.4)
–
разрушающая нагрузка, уста
.
:
;
d
iзв
:
6.2. КОНСТРУКЦИЯ ЦЕПЕЙ
Роликовые приводные цепи. Стандартом
предусмотрены сле
дующие типы роликовых цепей: приводные роликовые (ПР, рис
лёгкой серии (ПРЛ
ные
(2ПР, 3ПР, 4ПР).
),
длиннозвенные (ПРД
),
двух
-,
трёх- и четырёхряд
-
-
. 6.2),
-
Рис. 6.2. Элемент приводной роликовой цепи
71
Роликовая цепь (рис
внутренних Б звеньев. Каждое звено выполнено из двух пластин
соответственно
ны на валик
).
Пластины, образующие наружное звено, напрессова
3, а
щающуюся на валике
. 6.3)
состоит из чередующихся наружных А и
образующие внутреннее звено
.
– на
втулку
(1 и 2
4,
вра
Втулка и валик образуют шарнир. На втулку свободно надет ро
лик
5.
Зацепление цепи со звёздочкой происходит через ролик, кото
рый, перекатываясь по зубу звёздочки без скольжения, уменьшает его
износ. Кроме того, ролик выравнивает сосредоточенное давление зуба
на втулку и тем самым также уменьшает его износ
Втулочные приводные цепи. Втулочные
.
цепи (рис
. 6.4)
отлича
ются от рассмотренных отсутствием ролика, что увеличивает изнаши
вание цепи и звёздочек. Втулочные цепи применяют в неответствен
ных передачах при скоростях
Зубчатые приводные цепи
15…35 м/с.
(
рис
. 6.5)
состоят из звеньев, состав
ленных из набора пластин, шарнирно соединённых между собой. Каж
дая пластина имеет по два зуба и впадину между ними для размещения
зуба звёздочки
Материал цепей.
ми. Пластины цепей изготовляют из сталей марок
30ХН3А и
ролики и призмы
20ХН3А и
твёрдости деталей можно повысить износостойкость цепей
.
Цепи должны быть износостойкими и прочны
других с закалкой до твёрдости
– из
цементуемых сталей марок
других с закалкой до твёрдости
45, 50, 40Х, 40ХН,
40…50 HRC,
15, 20, 15Х, 20Х,
52…65 HRC.
оси, втулки
Повышением
.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
,
Рис. 6.3. Роликовая цепь
72
Рис. 6.4. Втулочная цепь
Рис. 6.5. Зубчатая цепь
73
6.3. ОЦЕНКА ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
Цепные передачи выходят из строя по следующим причинам
1.
Износ шарниров
–
основной критерий работоспособности для
.
большинства цепей, приводящий к удлинению цепи и неправильному
её зацеплению со звёздочкой. Эти отказы обусловлены ударами шар
ниров о зубья звёздочек при входе в зацепление
2.
Усталостное разрушение пластин по проушинам
.
–
основной
критерий для быстроходных тяжело нагруженных роликовых цепей
работающих в закрытых картерах с хорошим смазыванием
3.
Проворачивание валиков и втулок в пластинах в местах запрес
совки
–
распространённая причина выхода из строя цепей, связанная с
.
недостаточно высоким качеством изготовления. Приводит к увеличе
нию шага цепи. По мере изнашивания шарниры располагаются всё
ближе к вершинам зубьев и возникает опасность соскакивания цепи со
звёздочек
.
4.
Выкрашивание и раскалывание роликов цепи
5.
Достижение предельного провисания ведомой ветви
.
–
один из
критериев для передач с нерегулируемым межосевым расстоянием
работающих при отсутствии натяжных устройств и стеснённых габа
ритах
.
6.
Износ зубьев звёздочек вследствие относительного скольжения
и схватывания в сопряжении ролик
личению шага звёздочки
.
–
зуб звёздочки. Приводит к уве
В соответствии с приведёнными причинами выхода цепных пере
дач из строя можно сделать вывод о том, что срок службы передачи
чаще всего ограничивается долговечностью цепи
.
Долговечность же цепи в первую очередь зависит от износостой
кости шарниров
.
Материал и термическая обработка цепей имеют решающее зна
чение для их долговечности
.
В шарнирах роликовых цепей для работы без смазочного мате
риала или при скудной его подаче начинают применять пластмассы
.
-
,
-
-
,
-
-
-
-
-
-
74
6.4. АЛГОРИТМ РАСЧЁТА ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ
Расчёт цепной передачи проводят в следующей последовательно
сти
.
По заданной мощности Р
оборотов
передачи
n (
или угловой скорости ω
u
определяют
цеп
1)
рекомендуемое число зубьев ведущей звёздочки
принимают целое нечётное число
–
число зубьев ведомой звёздочки
2)
для заданных условий работы цепной передачи определяют
значение допускаемого давления
3)
рассчитывают коэффициент эксплуатации К
где К
–
коэффициент, учитывающий динамичность передаваемой на
д
грузки; К
–
коэффициент, зависящий от режима работы; К
рр
фициент, учитывающий способ регулировки натяжения цепи; К
:
цеп
(
или вращающему моменту
),
передаточному числу цепной
229 uz −=
, (6.5)
1
цеп
;
120
≤= uzz
2
цеп
1
цепцеп
[pср] по
регррДэ
; (6.6)
таблицам справочника
KKKKKKθ=
, (6.7)
C
T),
числу
;
Э
–
коэф
рег
– ко-
θ
эффициент, учитывающий угол наклона линии центров звёздочек к
горизонту; К
ной передачи
4)
где
m –
По таблицам стандартов по рассчитанному значению шага
бирают цепь со стандартным шагом
–
коэффициент, учитывающий способ смазывания цеп
С
;
определяют шаг цепи, мм
4,69
t =
число рядов цепи
3
z
.
цеп
PK
э
, (6.8)
[ ]
pnm
1
ср
t вы-
;
-
-
-
-
75
5)
(
)
A
назначают межосевое расстояние цепной передачи а
50)t;
6)
определяют число звеньев цепи
2
a
z
ц
+=
t
zz
+
2
принимают целое нечётное число
7)
определяют диаметры ведущей и ведомой звёздочек
8)
определяют скорость цепи, м/с
V =
9)
проверяют удельное давление в шарнирах стандартной цепи
p
где
Ft –
окружная сила; А
[p] –
допустимое давление в шарнирах
10)
определяют число ударов в шарнирах цепи и сравнивают с
допускаемым значением
где допускаемое значение
11)
определяют нагрузку на вал от цепной передачи, Н
=
F
ц
где
ql –
масса
1 м
цепи
–
проекция опорной поверхности шарнира
:
4
u ≤= , (6.11)
4
⋅⋅
106
P
ntz
1цеп
.
:
+
2цеп1цепцеп
+
2
a
π
цеп
2цеп1цеп
t
(6.9)
2
zz
;
znt
;
60
KF
Э
t
][p
≤= , (6.10)
;
nz
11цеп
][
u
60
u
z
][ =
l
ll
ц
580
; (6.12)
t
−3
⋅⋅+
108,9)6...1(
цеп
qa
l
, (6.13)
цеп
;
= (30…
;
76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Учебное пособие
временным, так как направлено на формирование у студентов необхо
димых компетенций, а также знаний, умений и навыков в целях владе
ния будущими специалистами инженерным подходом к решению за
дач на прочность, жёсткость, устойчивость, износостойкость, исходя
из заданных условий работы деталей в машине
Учебное пособие имеет своей задачей изложение научно обосно
ванных методов, правил, норм проектирования и расчёта деталей ма
шин общего назначения, исходя из заданных условий работы, т.е. при
дания деталям наивыгоднейших форм и размеров, выбора материалов
установления степени точности, качества поверхностей и технических
условий изготовления, выбора смазочных материалов и уплотняющих
устройств
.
Усвоение студентами содержания учебного пособия позволит им
в дальнейшем использовать приобретённые навыки для конструирова
ния и расчёта деталей, узлов и машин общего назначения в соответст
вии с техническим заданием
«
Детали машин» является актуальным и свое
.
.
-
-
-
-
-
-
,
-
-
77
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Иванов, М. Н.
нов
. –
Москва
2.
Гузенков, П. Г.
Высшая школа
3.
Миловидов, С. С.
Высшая школа
4.
Решетов, Д. Н.
1974. – 520 с.
5.
Добровольский, В. А. Детали
Москва
6.
Устюгов, И. И. Детали
Высшая школа
7.
Батурин, А. Т. Детали
Машиностроение
8.
Куклин, Н. Г.
Москва
9.
Мархель, И. И.
Машиностроение
10.
град
:
Машиностроение
:
Высшая школа
, 1986. – 359 с.
, 1961. – 613 с.
:
Машиностроение
, 1981. – 339 с.
, 1971. – 467 с.
:
Высшая школа
, 1977. – 446 с.
Кудрявцев, В. Н.
Детали машин
, 2008. – 408 с.
Детали
Детали машин
машин
Детали машин
, 1972. – 503 с.
машин
машин
Детали машин
, 1987. – 383 с.
Детали машин
Детали машин
, 1980. – 464 с.
/ М. Н.
/ П. Г.
/ С. С.
/ Д. Н.
машин
/ И. И.
/ А. Т.
/ Н. Г.
/ И. И.
/ В. Н.
Иванов, В. Н. Финоге
Гузенков
Миловидов
Решетов
/ В. А.
Устюгов
Батурин и др
. –
Москва
. –
Москва
. –
Москва
Добровольский
. –
Москва
. –
Москва
Куклин, Г. С. Куклина
Мархель
Кудрявцев
. –
Москва
. –
Ленин
-
:
:
,
. –
:
:
. –
:
-
78
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1.
Детали машин общего назначения и их классификация
1.1.
2.
Механические передачи
2.1.
2.2.
электромеханической приводной станции
3.
Зубчатые цилиндрические и конические передачи
3.1.
передач
3.2.
3.3.
3.4.
зубчатых передач
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
лес, допускаемые напряжения контактной и изгибной вынос
ливости
3.9.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
. . . . . . 4
Критерии работоспособности и расчёта деталей машин
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Кинематические и энергетические параметры передач
Кинематический и энергетический расчёты
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
. . . . . . . . . . 16
. . . . 8
Достоинства и недостатки зубчатых цилиндрических
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Виды разрушения зубьев
Силы в зацеплении зубчатых передач
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Критерии работоспособности и расчёта цилиндрических
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.1.
Расчёт зубьев цилиндрических колёс на усталостную
прочность
3.4.2.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Расчёт зубьев цилиндрических колёс на изгиб
. . . . . . 25
Достоинства и недостатки зубчатых конических передач
Особенности расчёта конических зубчатых передач
3.6.1.
Усилия в зацеплении конических зубчатых передач
3.6.2.
Расчёт конических зубчатых колёс на контактную
прочность и на прочность по изгибу
Перспективные зубчатые передачи
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
. . . . . . 30
Материалы, применяемые для изготовления зубчатых ко
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Обобщенный алгоритм расчёта зубчатых передач
. . . . . . . . 36
. . . 4
. . . 28
. . . 30
-
-
16
20
20
31
33
79
4.
Червячные передачи
4.1.
Основные сведения, расчёт и критерии работоспособности
червячных передач
4.2.
Материалы, применяемые для изготовления червяков и
червячных колёс. Допускаемые напряжения для материалов
червячных колёс
4.3.
Усилия в зацеплении червячных передач
4.4.
Алгоритм расчёта червячных передач
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
. . . . . . . . . . . . . . . 47
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.
Ременные передачи
5.1.
Основные сведения, преимущества и недостатки
5.2.
Кинематические и геометрические параметры
5.3.
Основные типы и материалы ремней
5.4.
Критерии работоспособности ременных передач
5.5.
Алгоритм расчёта ременных передач
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
. . . . . . . . 52
. . . . . . . . . . . 55
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
. . . . . . . . . 61
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.
Цепные передачи
6.1.
Общие сведения, достоинства и недостатки цепных пере
дач. Кинематика и геометрия
6.2.
Конструкция цепей
6.3.
Оценка износостойкости и долговечности цепных передач
6.4.
Алгоритм расчёта цепных передач
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
-
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
74
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Заключение
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Список литературы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
42
69
80