Silindrsimon to`g`ri tishli uzatmani hisoblashga oid namuna
Masalaning qo`yilishi: Ikki pog`onali reduktor ikkinchi pog`onasi shesternyasi validagi burovchi moment 𝑇2 =206,7 Nm, aylanish chastotasi n2=291min -1, g`ildirak validagi burovchi moment 𝑇3 =620 Nm, uzatish soni 𝑢
=3,15, bo`lgan uzatma hisoblansin.
Masalaning echilishi:
Material tanlash va ruxsat etilgan kontakt kuchlanishni aniqlash.
2.1-jadvaldan material tanlaymiz: shesternya uchun 45Л po`lati, issiqlik ishlovi – normallangan, qattiqligi HB 180; g`ildirak uchun 40Л po`lati, issiqlik ishlovi – normallangan, qattiqligi 20 birlikka past – HB 160.
Ruxsat etilgan kontakt kuchlanishni aniqlaymiz:
[𝜎𝐻
] = 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚𝑏 ∙ 𝐾𝐻𝐿
[𝑆𝐻]
bu yerda 𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚𝑏 - bazaviy sikllar sonida, normal kuchlanish bo`yicha toliqish chegarasi. 2.2 jadvaldan tish yuzasi qattiqligi HB<350 dan kichik, issiqlik ishlovi yaxshilangan yoki normallangan uglerodli po`latlar uchun
𝜎𝐻𝑙𝑖𝑚𝑏 = 2 ∙ 𝐻𝐵 + 70;
𝐾𝐻𝐿- umrboqiylik koeffisienti; yuklanishning sikllar soni asosiydan katta bo`lganida, yani reduktorning uzoq muddat ishlatilishida 𝐾𝐻𝐿 = 1 deb qabul qilinadi; [𝑆𝐻]- xavfsizlik koeffisienti issiqlik ishlovi yaxshilangan normallangan hamda hajmiy toblangan po`latlar uchun [𝑆𝐻] = 1,1 ÷ 1,2, tish yuzalari mustaxkamlanganda [𝑆𝐻] = 1,2 ÷ 1,3 oralig`ida qabul qilinadi.
Endi g`ildirak tishlari uchun ruxsat etilgan kontakt kuchlanishni topamiz:
[σH2 ] =
(2 ∙ HB2 + 70) ∙ KHL
=
[SH]
(2 · 160 + 70) · 1
= 354.5 MPa
1,1
Uzatmaning loyiha hisobi
𝐾𝐻𝛽 −gardish eni bo`ylab yuklanishning notekis taxsimlanishini hisobga oluvchi koeffisient bo`lib, uning son qiymati 3.5 –jadvaldan qabul qilinadi. G`ildiraklar tayanchlarga nisbatan nosimmetrik joylashganligi sababli 𝐾𝐻𝛽 = 1,25 ni qabul qilamiz.
Tish enining o`qlararo masofa koeffisienti 𝜓𝑏𝑎 to`g`ri tishli g`ildiraklar uchun
𝜓𝑏𝑎≤ 0,25; qiya tishli g`ildiraklar uchun 𝜓𝑏𝑎=0,25÷0,63 gacha taklif etilgan, lekin taklif etilgan oraliqlardagi qiymat ГОСТ 2185-66 dan (49-betga qarang) tanlab olinadi.
Fikr mulohazaraga tayanib, standart qatordan tishli g`ildirak uchun
𝜓𝑏𝑎= 0,25 qabul qilamiz.
O`qlararo masofa quyidagi formula yordamida hisoblanadi:
3 𝑇3 𝐾𝐻𝛽
bu yerda, 𝐾𝑎 – yordamchi koeffisient bo`lib, uning son qiymati qiya tishli g`ildiraklar uchun 𝐾𝑎 =43, to`g`ri tishli g`ildiraklar uchun esa 𝐾𝑎 =49,5 taklif etilgan. Biz to`g`ri tishli g`ildirak uchun 𝐾𝑎 =49,5 qabul qilamiz:
3 620 · 102
2
3 · 1,25
2
𝑎 𝑤 = 49.5 (3.15 + 1 ) √
[354,5]
0,25
= 278 𝑚𝑚
Hisoblab topilgan o`qlararo masofaning son qiymati ГОСТ 2185-66 bo`yicha (42-betga qarang) standart qatorda berilgan son qiymatlar bilan solishtirilgach, ulardan eng yaqin kelganini tanlab olamiz.
Tanlangan qiymat iloji boricha 1-qatordan olinishi tavsiya etiladi: 𝑎𝑤= 280 mm qabul qilamiz.
Endi ilashmadagi normal modulni hisoblashga o`tamiz.
𝑚𝑛 = (0,01 ÷ 0,02) ∙ 𝑎𝑤 = (0,01 ÷ 0,02) 280 = 2,8 ÷ 5,6mm
Bu hol uchun ГОСТ 9563-60*dan (42-betga qarang) mn= 4 mm tanlab olinadi.
Uzatma uchun umumiy tishlar sonini quyidagicha hisoblanadi:
ƶΣ =
2𝑎𝑤
𝑚𝑛
2 · 280
= = 140
4
Shu tariqa shesternya tishlari sonini:
ƶΣ
ƶ3 = 𝑢 + 1 =
140
3,15 + 1 = 33,7 ƶ3 = 34 qabul qilamiz.
hamda g`ildirak tishlari sonini aniqlash mumkin.
ƶ4 = ƶΣ − ƶ3 = 140– 34 = 106 ƶ4= 106 qabul qilamiz.
Shesternya va g`ildirakning asosiy o`lchamlari: bo`luvchi aylana diametri
𝑑3= 𝑚𝑛∙ƶ3 = 4·34 =136 mm
𝑑4= 𝑚𝑛∙ƶ4 = 4·106 = 424 mm
Tekshirish:
a𝑤 =
𝑑3 + 𝑑4
=
2
136 + 424
= 280mm
2
Tish ustidan o`tuvchi aylana diametri
𝑑𝑎3 =𝑑3+2𝑚𝑛=136+2·4=144 mm
𝑑𝑎4 =𝑑4+2𝑚𝑛= 424+2·4= 432 mm Tish tubidan o`tuvchi aylanalar diametrini hisoblaymiz:
𝑑𝑓3 = 𝑑3 − 2.5𝑚𝑛 = 136 − 2.5 · 4 = 126 𝑚𝑚
𝑑𝑓4 = 𝑑4 − 2.5𝑚𝑛 = 424 − 2.5 · 4 = 414 𝑚𝑚 Bu yerda, 𝜓𝑣𝑎 = 0,25- to`g`ri tishli g`ildirak uchun G`ildirak eni 𝑏4 = 𝜓𝑣𝑎 ∙ 𝑎𝑤 = 280 · 0,25 = 70 𝑚𝑚 Shesternya eni 𝑏3=𝑏4 + (5 ÷ 10) = 70 + 6 = 76 𝑚𝑚
Uzatmaning tekshiruv hisobi
Dastlab g`ildirakning aylana tezligi va uzatmaning aniqlik darajasini aniqlaymiz:
= ω3 ∙ d3 = π ∙ d3 ∙ n2 = 3,14 · 136 · 291 = 2 𝑚⁄𝑠.
2 60 ∙ 102
3 60000
bu yerda, 𝑑3-shesternyaning bo`luvchi aylanasi diametri;
𝑛2-shu shesternya joylashgan valning aylanish chastotasi.
Aylana tezlik = 2 𝑚⁄𝑠.
ekanligini nazarda tutib, quyidagi tavsiya asosida
uzatmaning aniqlik darajasini topamiz.
ГОСТ 1643-81 da to`g`ri tishli g`ildirak uchun = 5 𝑚⁄𝑠
gacha bo`lsa,
8-aniqlik darajasi va 𝐾𝐻𝑣= 1,05÷1,10 gacha tavsiya etiladi. Shunga ko`ra to`g`ri tishli uzatma va = 2 𝑚⁄𝑠. bo`lganida 8 - aniqlik darajasi olinadi.
Shesternya enining diametr koeffisienti
b3
d
𝜓𝑏𝑑 =
3
76
= = 0.56
136
Yuklanish koeffisienti
𝐾𝐻 = 𝐾𝐻𝛽 𝐾𝐻𝛼𝐾𝐻𝑣
jadvaldan 𝜓𝑏𝑑 = 0,56, qattiqlik HB<350 va nosimmetrik holat uchun
𝐾 𝐻𝛽= 1.06 ekanligi aniqlanadi.
jadvaldan = 2 m/s va 8-aniqlik darajasi uchun 𝐾𝐻𝛼 = 1,09 ekanligi aniqlanadi.
jadvaldan dinamik koeffisient 𝐾𝐻𝑣 qiymatini qiya tishli g`ildirak uchun
= 2𝑚/𝑠 HB350 holat uchun 𝐾𝐻𝑣= 1,05 ekanligi aniqlanadi. Shunday qilib, yuklanish koeffitsenti 𝐾𝐻 ═ 1,06 ·1,09 ·1,05 = 1,2 Tish yuzalarini kontakt kuchlanishga tekshiramiz.
310 T3 ∙ Kн(ut + 1
)3
2
4
𝜎𝐻 =
√
𝑎𝑤𝑡
b ∙ 𝑢2 ≤ [𝜎𝐻 ],
310
𝜎𝐻 = 280 √
620 · 1,2 · 103(3,15 + 1)3
70 ∙ 3,152 = 306 𝑀𝑃𝑎
Agar hisobiy kontakt kuchlanish [𝜎𝐻 ] dan katta, ya’ni 𝜎𝐻 > [𝜎𝐻 ] bo`lsa o`qituvchining tavsiyasiga ko`ra hisoblarga o`zgartirish kiritib 𝜎𝐻 < [𝜎𝐻] shart qanoatlantiriladi.
Ilashmaga ta’sir etuvchi kuchlar: aylana kuch
𝐹𝑡𝑇 =
2𝑇2
𝑑3
2 ∙ 206,7 ∙ 103
= 136 = 3040 𝑁.
bu yerda, 𝑇2 = 206,7 Nm - shesternya valining burovchi momenti, 𝑑3= 136 mm - shesternyaning bo`lovchi aylana diametri.
radial kuch
𝐹𝑟 = 𝐹𝑟tgα = 3040 · 0,3640 = 1106 N.
Ilashma tishlarini eguvchi kuchlanishga tekshirish uchun eguvchi kuchlanish bo`yicha yuklanish koeffisientini aniqlaymiz
𝐾𝐹 = 𝐾𝐹𝛽 𝐾𝐹𝑣
jadvaldan 𝜓𝑏𝑑 = 0,56 qattiqlik HB≤350 va nosimmetrik holat uchun
𝐾𝐹𝛽 = 1,11 ekanligi aniqlanadi.
jadvaldan 8-aniqlik darajasi, HB≤350, = 0,7 m/s bo`lganda to`g`ri tish uchun 𝐾𝐹𝑣= 1,25 ekani aniqlanadi. Shunday qilib, eguvchi kuchlanish bo`yicha yuklanish koeffisienti
𝐾𝐹 = 1,11 · 1,25 = 1,4 ga teng.
Tish shakli koeffisienti Y𝐹 qiymatini tishlar soniga mos ravishda (53-betga qarang) aniqlaymiz.
Shesternya uchun ƶ3= 34 YF3 = 3,75; G`ildirak uchun ƶ4= 106 YF4 = 3,6.
Eguvchi kuchlanishning ruxsat etilgan qiymatini quyidagicha aniqlaymiz:
σ0
[σF
] = Flimb
[SF]
Flimb
Flimb
2.3-jadvaldan σ0 -bazaviy siklar soni bo`yicha egilishiga chidamlilik chegarasi, po`latining yaxshilangan turi va HB≤350 bo`lganida σ0 = 1.8HB [𝑆𝐹]-xavfsizlik koeffisienti bo`lib, u [𝑆𝐹]=[𝑆𝐹]′ ∙ [𝑆𝐹]′′ga teng. 2.3-
jadvaldan [𝑆𝐹]′=1,75 bo`lib, u tishli g`ildirak materiali xossalarini
o`zgaruvchanligini hisobga oladi. [𝑆𝐹]′′ - tishli g`ildirak zagatovkasini olinish usulini hisobga oluvchi koeffisient bolg`alangan va shtamplangan zagatovka uchun [𝑆𝐹]′′=1,0, prokat uchun [𝑆𝐹]=1,15 quyma zagatovka uchun [𝑆𝐹]′′=1,3 ga teng. Bizning misolimiz uchun [𝑆𝐹]′′=1; [𝑆𝐹]=1,75
𝐹𝑙𝑖𝑚𝑏
Shunday qilib, shesternya uchun 𝜎0 = 1,8·180 = 324 MPa va g`ildirak uchun esa 𝜎𝐹𝑙𝑖𝑚𝑏 ═ 1,8·160 = 288 MPa ga teng.
Ruxsat etilgan kuchlanish:
324
shesternya uchun σ𝐹3 = 1.75 = 185 MPa;
288
g`ildirak uchun σ𝐹4 =
Endi [𝜎𝐹] nisbatni hisoblash mumkin:
𝑌𝐹
= 164,6MPa.
1.75
shesternya uchun [σ𝐹3 ]
Y𝐹3
185
= 3,75
= 49 MPa;
g`ildirak uchun [𝜎𝐹4 ] = 164,6 = 45,7 MPa.
𝑌𝐹4
3,6
Hisoblangan nisbatdan ko`rinib turibdiki, natija g`ildirakda kichik bo`lib chiqdi, shuning uchun g`ildirak tishlarini eguvchi kuchlanishga tekshirish lozim.
Odatda, g`ildirak tishlari quyidagi formula yordamida eguvchi kuchlanishga tekshiriladi:
σ = Ft ∙ KF ∙ YF ≤ [σ ]
F b4 ∙ m𝑛 F
σF =
3040 · 1,4 · 3,6
= 55 MPa.
70 · 4
Mustahkamlik sharti σF < [σF ] bajarildi bordi-yu, agar bu shart bajarilmasa, u holda o`qituvchining tavsiyasiga binoan hisobga o`zgartirishlar kiritish lozim.
|
