Ответы по ДМ. 21. ременны
 Скачать 2.01 Mb.
|
|
37. Классы точности зубчатых колес. Причины выхода из строя. Материалы и критерии работоспособности зубчатых передач Основными материалами для зубчатых колёс являются легированные стали, подвергаемые термической или химико-термической обработке: поверхностной закалке, преимущественно токами высокой частоты, объёмной закалке, цементации, нитроцементации, азотированию, цианированию. Зубчатые передачи из сталей, улучшаемых термообработкой до нарезания зубьев, изготовляют при отсутствии жёстких требований к их габаритам, чаще всего в условиях мелкосерийного и индивидуального производства. При особых требованиях к бесшумности и малых нагрузках одно из зубчатых колёс делают из пластмассы (текстолита, капролона, древеснослоистых пластиков, полиформальдегида), а сопряжённое — из стали. Материалы зубчатых колес 1) Стали в нормированном, улучшенном и закаленном состоянии. Ст40, 30ХГТ 2) Стальное литье 35Л, 45Л и т.д. 3) Чугунное литье СЧ30, СЧ50 4) Пластмассы Виды разрушений зубьев и виды расчетов 1) Излом зуба (изгиб зуба)  а) мгновенный излом от нарушения статической прочности при значительных нагрузках б) усталостный излом в результате многократного изгиба зуба. 2) разрушение рабочей поверхности в виде: а) абразивный износ б) заедание и волочение из-за отсутствия смазки или недостаточной вязкости  в) выкрашивание – появление и развитие усталостных трещин на поверхности. При этом повышаются контактные напряжения.  г) смятие поверхности. Наиболее опасным является уставлостный излом и усталостное выкрашивание, другие виды разрушение можно избежать конструктивно. Выводы: закрытая передача на заданный срок службы должна быть рассчитана на сопротивление контактной усталости H и проверена на сопротивление по изгибу F. Для открытых передача на заданный срок службы рассчитывается изгиб и проверяются на сопротивление контактной выносливости. Для удовлетворительной работы зубчатых передач необходима достаточная их точность. Для зубчатых передач предусмотрено 12 степеней точности, выбираемых в зависимости от назначения и условий работы передачи. Точность изготовления зубчатых колёс и передач задают степенью точности, а требования к боковому зазору – видом сопряжения по нормам бокового зазора. Примеры условного обозначения: 7-С ГОСТ 1643-81 –цилиндрическая передача со степенью точности 7 по всем трём нормам, с видом сопряжения зубчатых колёс С и соответствием между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор (вид допуска С), а также между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния; 8-7-6-Ва ГОСТ 1643-81 - цилиндрическая передача со степенью 8 по нормам кинетической точности, со степенью 7 по нормам плавности, со степенью 6 по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения В, видом допуска на боковой зазор а и соответствием между видом сопряжения и классом отклонений межосевого расстояния. 38. Параметры зубчатых передач, применяемых для расчета m – модуль, aW – межосевое расстояние, d =bW(ширина)/dW – коэффициент ширины, = 20 – угол профиля, U – передаточное число. Для повышения контактной или и изгибной прочности применяют смещение зуборезного инструмента, т.е. < 20. Основной размерный параметр зубчато-реечной передачи - расстояние (шаг) между зубьями рейки. Шаг рейки может рассчитываться по метрической или по модульной системе. В модульной системе расстояние между зубьями рейки рассчитывается по формуле: m = D/z, где m - модуль пары рейка-шестерня, D - делительный диаметр шестерни (диаметр окружности, проходящей через полувысоту зуба шестерни; для некорригированных зацеплений начальные и делительные окружности совпадают), z - количество зубьев шестерни. Поскольку значение модуля дробное и представляет собой бесконечную десятичную дробь, для расчетов применяют его округленное значение. В передачах рейка-шестерня используют общепринятые значения модуля в пределах от 0,5 до 25 мм. В метрической системе расстояние между зубьями рейки измеряется в миллиметрах. У каждого производителя есть набор стандартных размеров, например компания Gudel выпускает зубчатые передачи с шагом 2; 5; 7,5; 10; 12,5; 16; 20; 25 мм. Метрическая система применяется в случаях, когда по технологии производства передачи зубчатое колесо подбирается под рейку, а модульная - наоборот, когда зубчатая рейка подбирается под шестерню. Модульная система, соответственно, используется преимущественно в производстве комплектных приводов (серийный мотор-редуктор, шестерня, рейка), а метрическая - для решений в области модернизации или построения нестандартных машин и механизмов. 27. Критерии работоспособности и причины выхода из строя ременных передач Основными критериями работоспособности ременных передач являются: тяговая способность, определяемая силой трения между ремнем и шкивом, долговечность ремня, которая в условиях нормальной эксплуатации ограничивается разрушением ремня от усталости. В настоящее время основным расчетом ременных передач является расчет по тяговой способности. Долговечность ремня учитывают при расчете путем выбора основных параметров передачи в соответствии с рекомендациями, выработанными практикой.В первом случае ремень теряет тяговую способность из-за буксования в связи с недостаточной прочностью сцепления ремня со шкивом. Вовтором случае выход из строя ремённой передачи связан с усталостным разрушением ремня. Оба этих обстоятельства учитываются в условии работоспособности:  где Ft- окружное усилие; - полезное напряжение, параметр, характеризующий тяговую способность передачи; А- площадь поперечного сечения ремня или комплекта ремней; - допускаемое полезное напряжение, определяемое по данным усталостых испытаний и формуле где - допускаемое полезное напряжение при стандартных условиях работы; Ср-коэффициент динамичности, учитывающий влияние на тяговую способность ремня режима работы передачи, принимается равным 1,0... 1,6 ; -коэффициент влияния угла охвата на тяговую способность, принимается в пределах 0,57 ... 1,0.Расчёт тяговой способности плоскоремённой передачи сводится к определению ширины ремня  где - толщина ремня, принимается кратной толщине 1 прокладки ремня, величина которой выбирается из ряда стандартных значений, для тканевых ремней с резиновой прокладкой 1=1,3; 1,4; 1,5 мм. Одной из обычных причин внепланового простоя оборудования с ременным приводом является перекос шкива. Перекос вызывает износ ремня и самого шкива и приводит к повышению уровня вибрации и шума. Эти явления становятся причиной остановки всего механизма. Другим следствием повышенной вибрации является преждевременный выход из строя подшипника, что также приводит к внеплановой остановке машины. Основной причиной выхода из строя ременной передачи является низкая долговечность ремней. Наиболее характерные виды разрушений, уменьшающих срок службы ремней, следующие: - изнашивание, возникающее вследствие упругого скольжения, попадания абразивных материалов на рабочие поверхности и буксования; - перегрев (по тем же причинам) и снижение при этом физико-механических свойств ремня, что часто приводит к его разрыву; - усталостное разрушение в результате циклических деформаций (изгиб ремня по пульсирующему циклу при набегании его на шкивы). Этот вид разрушения приводит к расслаиванию, перетиранию тканей ремня и является главной причиной снижения его долговечности. Шкивы — наиболее долговечный элемент ременных передач. 24. Зависимость натяжения ветвей от факторов трения Для нормальной работы передачи необходимо предварительное натяжение ремня, обеспечивающее возникновение сил трения на участках контакта (ремень—шкив). Оно осуществляется: 1) вследствие упругости ремня — укорочением его при сшивке, передвижением одного вала или с помощью нажимного ролика; 2) под действием силы тяжести качающейся системы мы или силы пружины; 3) автоматически, в результате реактивного момента, возникающего на статоре двигателя; 4) с применением специальных натяжных устройств (рис.1, д и рис.2). Так как на практике большинство передач работает с переменным режимом нагрузки, то ремни с постоянным предварительным натяжением в период недогрузок оказываются излишне натянутыми, что ведет к резкому снижению долговечности. С этих позиций целесообразнее применять третий способ, при котором натяжение меняется в зависимости от нагрузки и срок службы ремня наибольший. Однако автоматическое натяжение в реверсивных передачах с непараллельными осями валов применить нельзя. 16. Валиковые или угловые швы, соединения, пробочные соединения Сварные швы подразделяют по форме поперечного сечения на стыковые (рис. 2, а) и угловые (рис. 2,6). Разновидностью этих типов являются швы пробочные (рис. 2,в) и прорезные (рис. 2,г), выполняемые в нахлесточных соединениях. По форме в продольном направлении различают швы непрерывные и прерывистые. С помощью стыковых швов образуют в основном стыковые соединения (см. рис. 2,а), с помощью угловых швов — тавровые, крестовые, угловые и нахлесточные соединения (см. рис. 1, б—д), с помощью пробочных и прорезных швов могут быть образованы нахлесточные и иногда тавровые соединения. Угловые (валиковые) швы наваривают в угол, образованный элементами, расположенными в разных плоскостях. Угловые швы, расположенные параллельно действующему осевому усилию, называют фланговыми, а перпендикулярно усилию - лобовыми. Наиболее часто применяют так называемый нормальный угловой шов, имеющий в сечении равнобедренный треугольник с катетами h шва. Наплыв металла делают около 0,1 h шва. Для соединений, воспринимающих динамические или вибрационные нагрузки, применяют пологие валиковые швы с увеличенной стороной (катетом) вдоль усилия до 1,5 или даже до 2 h. Применение пологих валиковых швов, особенно с вогнутой поверхностью шва, позволяет снизить концентрацию напряжений в соединении, что очень важно при работе соединения на динамические и вибрационные нагрузки. Угловые швы различают по форме подготовки свариваемых кромок в поперечном сечении и сплошности шва по длине. По форме поперечного сечения швы могут быть без разделки кромок (рис. 4,а), с односторонней разделкой кромки (рис. 4,6), с двусторонней разделкой кромок (рис. 4,в). По протяженности угловые швы могут быть непрерывными и прерывистыми, с шахматным и цепным расположением отрезков шва. Тавровые, на-хлесточные и угловые соединения могут быть выполнены отрезками швов небольшой протяженности — точечными швами. Пробочные швы по своей форме в плане (вид сверху) обычно имеют круглую форму и получаются в результате полного проплавления верхнего и частичного проплавления нижнего листов — их часто называют электрозаклепками, либо путем проплавления верхнего листа через предварительно проделанное в верхнем листе отверстие. |