DM_1 / Деталі машин КЛ [Стадник В. А

де Kд - коефіцієнт динамічного навантаження.

Навантаження на вали зірочок

В ланцюгових передачах, також як і в пасових, натяг від дії відцентрових сил на вали не передається. Тому вали навантажуються тільки коловою силою

– зношування і руйнування шарнірів, втомне руйнування пластин і зношування зірочки.

Зношування (спрацювання). За один пробіг ланцюга в кожному шарнірі здійснюється чотири повороти: два на ведучій і два на веденій зірочках. Ці повороти викликають зношування втулок і валиків. Їх центри розходяться на

Pц (рис. 14.10).

330

Рис. 14.10. Спрацювання шарнірів ланцюга Спрацювання шарнірів приводить до збільшення кроку ланцюга

("витяжці" ланцюга), що спричиняє до неправильного зачеплення з зірочкою і як наслідок – деформації валиків і пластин (рис. 14.11) та зіскакування ланцюга з зірочки.

Рис. 14.11. Порушення зачеплення ланцюгової передачі внаслідок спрацювання шарнірів

Визначення розрахункового навантаження на ланцюг

Для розповсюджених на практиці тихохідних передач та передач із середніми швидкостями ланцюга V ≤ 10 м/с сила натягу веденої вітки незначна і складає кілька процентів від корисного навантаження Ft . Тому в розрахунках із достатньою точністю можна брати F2 ≈ 0, а F1 ≈ Ft .

331

У зв'язку із складністю урахування багато чисельних факторів на роботу передачі розрахункове навантаження визначається за допомогою коефіцієнта

Критерії працездатності та розрахунок ланцюгових передач

На основі вищевикладеного матеріалу можна сформулювати і відповідні

критерії працездатності:

а) стійкість проти спрацювання шарнірів ланцюгів та зубців зірочок; б) стійкість проти втомного руйнування пластин та роликів ланцюга; в) достатня міцність деталей ланцюга та їхніх з’єднань під дією

максимального навантаження.

332

Розрахунок ланцюгових передач.

Проектний розрахунок

У проектному розрахунку ланцюгової передачі орієнтовне значення кроку p (мм) можна визначити за формулою

Перевірні розрахунки:

1. Стійкість проти спрацювання шарніра забезпечується за умови, що

рядів ланцюга (для однорядного ланцюга Km =1; для дворядного - Km =1,7; для трирядного Km =2,5 і для чотирирядного - Km =3); [Pл ] - допустимий тиск у шарнірах, мм2.

Розрахунок ланцюга на міцність при дії максимальних короткочасних перевантажень виконують за умови, що

де - руйнівне навантаження, яке задається у стандарті на приводні ланцюги; - максимальне короткочасно діюче навантаження ланцюга, яке може виникнути при роботі передачі протягом її строку служби; Smin =5 –

запас міцності ланцюга.

333

Максимальне короткочасно діюче навантаження Ft max визначають із врахуванням коефіцієнта Kп - можливих перевантажень за такими

Послідовність розрахунку ланцюгових передач, та таблиці для визначення геометричних параметрів та коефіцієнтів для розрахунку див. навчальний посібник [14].

Перевірний розрахунок пластин на втомне руйнування див. у посібнику

[1].

Контрольні запитання

1.Назвіть переваги та недоліки ланцюгових передач у порівнянні їх із іншими механічними передачами.

2.Які типи приводних ланцюгів мають практичнее застосування?

3.Охарактеризуйте будову роликових та зубчастих ланцюгів. У яких випадках використовують багаторядні роликові ланцюги?

4.Чому обмежують кутову швидкість меншої зірочки залежно від її числа зубців та кроку ланцюга?

5.Чому доцільно використовувати ланцюги з малим кроком? Яким чином можна зменшити крок ланцюга у передачі із заданим навантаженням?

6.Із яких міркувань рекомендують вибирати непарні числа зубців зірочок у передачах із роликовими ланцюгами?

7.Назвіть основні причини виходу з ладу ланцюгових передач.

8.Які види розрахунків передбачають для ланцюгових передач з метою заюезпечення їхньої надійності та тривалої роботи?

9.Назвіть основний розрахунковий параметр, за яким ведеться розрахунок ланцюга на стійкість протии спрацювання.

334

Тема 15. Розрахунок і конструювання передач гвинт-гайка

15.1 Загальні відомості, класифікація передач гвинт-гайка

Призначення. Передачі гвинт-гайка служать для перетворення обертального руху в поступальний і навпаки, забезпечують великий виграш в силі, можливість одержання повільного руху, несучу здатність при малих габаритах, можливість досягнення високої точності переміщення, простоту конструкції і виготовлення. Їх застосовують у таких найбільш характерних областях: підйом вантажів (домкрати); навантаження у випробувальних машинах; здійснення процесу механічної обробки (гвинтові преси, верстати); управління оперенням літаків; точні ділильні переміщення (вимірювальні машини, верстати); установочні переміщення для налагоджування і регулювання машин; рух робочих органів роботів.

Будова. Передача гвинт-гайка (рис. 15.1, а) складається з двох основних деталей – гвинт 1 і гайка 2 і додаткових – для захисту (кожухи і т. п.). В передачах кочення (б) між гайкою і гвинтом знаходяться тіла кочення.

Рис. 15.1. Передачі гвинт-гайка: а – ковзання; б – кочення

336

Їх застосовують у приводах подач верстатів з програмним управлінням, у механізмах кермового управління автомобілів, підйому і випуску шасі літаків, дистанційного управління в атомній механіці та ін.

Класифікація. Передачі гвинт-гайка за характером руху гвинта і гайки поділяють на:

а) передачі з ведучим гвинтом, який обертається,здійснюючим одночасно осьове переміщення. Такі передачі застосовують при незначних переміщеннях, наприклад, у вимірювальній техніці;

б) передачі з гвинтом, який обертається і веденою, поступально переміщуваною гайкою (рис. 15.2, а). Така схема звичайно використовується в силових передачах при великих переміщеннях і застосовується одночасно з зубчастими передачами, понижаючими частоту обертання гвинта, наприклад у металорізальних верстатах,у

Рис. 15.2. Схема передач гвинт-гайка: а – з гвинтом, який обертається і поступально переміщуваною гайкою; б – з гайкою, яка обертається і поступально переміщуваним гвинтом.

337

Переваги передач ковзання:

а) великий виграш в силі (з допомогою гвинтових механізмів можна просто одержувати великі сили – до 50 – 1000 кН);

б) можливість одержання повільного і точного руху; в) простота виготовлення з високою точністю крока різьби у

передачах ковзання; Недоліки передач ковзання – порівняно великі витрати на тертя і

зношування.

Основні переваги передач кочення: високий ККД; малі втрати на тертя, що дуже важливо для передач, які працюють з частими зупинками; висока осьова жорсткість.

Недоліки передач кочення – складність конструкції, велика вартість.

338

Основні відомості про геометрію різьб

Геометричною основою різьб є гвинтова лінія. Гвинтовою називається лінія (рис. 15.3), утворена гіпотенузою АВ прямокутного трикутника АВС при

Рис. 15.4. До утворення гвинтової лінії обгинанні його навкруг кругового циліндра. При цьому один із катетів АС

трикутника співпадає з площиною циліндра і дорівнює довжині кола основи

πd2 . Різьба - це поверхня, утворена переміщенням деякої плоскої фігури

(трикутника, трапеції і т. д.) по гвинтовій лінії (рис. 15.4). Один оберт різьби

Рис. 15.4. До утворення різьби: а – трикутної; б – трапецеїдальної

339