1. Metody obliczeniowe

2. Materiały konstrukcyjne

3. Połączenia

1. METODA OBLICZEN WG NOSNOSCI GRANICZNEJ Przyjmuje się tu, że nośność ukł. Wyczerpuje się

z chwilą osiągnięcia przez niego określonego stanu granicznego przy którym eksploatacja ukł jest niemożliwa

Xn=Pg/P, ,Pg- obc graniczne MET OBL OPARTE O MECH PEKANIA Wskaznikiem liczbowym charakte-

ryzującym wytrzymałość na pękanie jest współczynnik intensywności naprężenia zależny od wartości i rodzaju

obc od geometri pęknięcia i elementu Obciążenia: statyczne i zmienne, σ

≤

r=Pr/Fo kr , , kr=Re/xe ; Rm/Xm.

Xm>Xe. Przy zginaniu kg=Reg/Xe ; Rer0,2/Xe ; Rg/Xm. , przy ścinaniu kc=Rec/Xe ; Rec0,2/Xe ; Rc/Xm. Przy

skręcaniu ks=ResXe ; Res0,2/Xe ; Rs/Xm, ,Xe=δe/εe., , εe- określa wpływ wielkości przedmiotu i może być wyznaczony jak w obl zmęczeniowych przy przyjęciu αk=1, rzeczywisty wsp bezp δe=1.2-2

2. MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE:Własności: a) mech:wytrz na ściskanie, ścinanie rozc, zgin, granica

plast, wydłużenie twardość b) fizyczne: ciężar właściwy przewodność ele cieplna właściwości magnetyczne

c) chemiczne odporność na korozję i żaroodporność d) technologiczne:obrabialność tłoczność spawalność har-

towność lejność STOPY ZELAZA :a) żeliwa-szare(ZL150-200) na słabo obciąż el –obudowy pokrywy korpu-

sy, ZL250-300-śr obc-obudowy silników pomp Koła zębate el sprzęgieł, ZL350-400-b obc-koła zęb łańcuchowe

tarcze chamulcowe i bębny,, żeliwa sferoidalne-armat ciśnieniowa znacznie obc elem części pras matryce wały

korbowe, , żeliwa ciągliwe –el o złoż kształtach odpo na uderze hamulce wagony przenośniki masz rolnicze b)

stale konstr -St0,St2-słabo obc el masz wykonywane przez prasowanie gięce St3-śruby nakrętki mało obc osie St4 St5-normalnie i słabo obc el masz wały osie k zębate St6- może być hartow i ulep cieplnie części bardziej

obc odpo na ścieranie nie spawalna kołki ustalające kliny ślimaki mało obc k zęb części pras St7-duża wytrz ma-

łaplastyczność części twarde odp na ścierane --- stale wyż szej jakoś ci są przeznaczone dolepszania cieplnego do takich el jak dla stali zwykłych jednak o wyrzszych własnościach wytrzymałościowych ST:08X,10X-wyroby

tłoczo na zimno 10-z nawęglaniem lub azotowaniem ST15,20,25-śruby k zęb wały czopy można nawęglać i cy-

janow dod manganu powo większą wytrzymałość St30,35-wały osie śruby napędowe St35,40,50,55-jako ulep-

szone cieplnie przed obr skr po obr możemy stos hart powierzchniowe na k zę o mał modułach St:45- k zębate w

rozrządu i korbowe śr napędowe St55- sworznie łańcuchów tłokowe wrzeciona obrabiarek prasy St:65,60G-czę

silnie obc odp na zużycie resory sprężyny Stale stopowe- wykazuja duża zdolność do przechartowania można

wykonywać el o dużych przekrojach dzięki łatwej obr cieplnej .drogie stale chromowo niklowe –tylko z ko-

nieczności przechartowania dużych przekrojów nie stos jej w stanie surowym,,, , Stale do: azotowania

38HMJ,38HJ nawęglania-mniejsze skłonności do wad powie są odp na uderz15H-sworznie tuleje 18H2N2-

bardziej obc kołazę i talerzowe ulepszania cieplnego b.dobre wł wytrz . Staliwa-nadają się do el skompliko o du-

żej wytrzym własności tj ż.sferoidalne i modyfikowane L400(1,2,3)-na odlewy miękkie o dużej ciągliwości ma-

łej wytrz przy małych obc korpusy pokrywy dobrze spaw do nawęgla L450()-odl miękkie o mniejszej ciągliwo-

ści małe obc k.bose łańcuchowe korpu pokrywy dob spaw L5000()-odl zwykłe półtwarde k biegowe łańcucho-

we zęb pospaw należy poddć obr ciepl L600()-niezbyt duże dość twarde odlewy odp na ściera k zę łańcucho

biegowe , , Stopy metali nież elaznych: mosiądze-stopy Cu-Zn dobre wł mech odp na korozję ścieranie wysoka przew el. I cieplna dobre wł technologiczne(można kuć i prasować)

3. POŁĄCZENIA Złącza służą jako więz między el w zespole lub w maszynie. Dzielimy je na: 1) rozłączne-

kształtowe (klinowe wpustowe wieloboczne),sworzniowe kołkowe gwintowe spwężyste 2)nierozłączne -

których rozłączenie związane jest ze zniszczeniem części lub połączenia-nitowe spawane zgrzewane lutowane

klejone skurczowe, , St2N,3N,4N-do łączenia el stalowych używa się nitów plastycznych, ,Pozostałe materia-

ły łączy się nitami z tych samych mat co el łączony,,,, , Zalety:1) brak zmian strukturalnych mat łączone-

go2)brak naprę wewę i odkszt w el łączonych , , Wady: 1) pracochłonność 2) ciężar3) osłabienie przekroju (spa-

dek nośności o 13-40%) , ,

QN=Fn·σr, , QT=QN·µ=Fn·σr·µ, , QS=Fn·τ, , Q=QT+QS=Fn(τ+σr·µ), Średnica nita d=2g g-grubość jednego z cieńszych el g<10mm;d=g+10 dla g>=10mm

1) W pierwszym rzędze licząc od kier dział siły może być max 2 nity 2) Nity mogą pracować tylko na ścinanie

obl poł. Nitowych ZŁĄCZA NITOWE MOŻNA PODZIELIĆ NA : Zakladkowe (niekorzystne bo jest zgina-

nie połączenia) ; nakładkowe odległość między rzędami nitów a≈0.7t , ,odległość między nitami d≥2.2d

Gr cienszej blachy gn=0.8g e-odl od kraw pierwszego rzędu ≥(1.5-2)d, , d1-nita od ściany bocznej>(1.1-1.5)d

poł nitowe obc symetrycznie: do obliczeń przyjmujemy, że obciążenie każdego nita jest takie same:

n>P/{Fn·m·kn}, ,gdzie Fn- przekrój nita, P- obciążenie nita, n≥P/{g·d·pdop}

W niesymetrycznym poł należy obl obc przypadające na każdy z nitów które składa się z obc wynikającego ze

ścinania siłą P i skręcaniem złącza mom P*l względem środka ciężkości przekrojów nitów

SPAWANE: zalety: 1) dobre wzajemne ustawienie części bez użycia dodat el obciążających masowo 2) szczel-ność bez dodat zabiegów 3) nie wymagają specjalnie rozbudow zaplecza i można je realizować przy małym na-

kładzie robocizny wady: 1) zmiany strukturalne w obszarze złącza 2) odkształcenia el łączonych podział spoin wynika z ułożenia ich wzgl części łącz

W połączeniach niesymetrycznych kształtowników powinien być spełniony war statycznej równowagi momen-

tów sił względem środka ciężkości kształtownika

Bardzo niekorzystnym połączeniem jest poł jednostronna spoiną pachwinową

Obl poł spaw:wszystkie poł s.pachwinowymi oblicza się wytrzymałościowo operując umownymi naprężeniami

tnącymi a złożony stan i spiętrzenie naprężeń uwzględnia się sumując naprężenia biorąc pod uwagę tylko ich

kierunek „a”sp przyjmuje się=wysokości równoramiennego trójkąta wpisanego w sp dł obl sp jak poprzed-

nio(czołowe)m.bezwł wsk wytrzymałości oblicza się z kładu na płaszczyznę przekroju spoin grubości”a” i dłu-

gości”l”

Należy pamiętać o umownym charakterze wzorów przy obl sp pachwinowych

Obliczenia poł s.czołowymi przeprowadza się zwykłymi metodami uwzględniając osłabienie obliczonego prze-

kroju obecnością spoiny naprężenia:grubość „d”przyjmuje się=grubości mniejszego elementu; długość oblicze-

niową=szerokości el łączonych gdy spoinę wyprowadza się na podkładki jeżeli nie to lo=l-2a;przekrój mom

bezwł przyjmuje się =odpowiednim wartościom dla mat rodzimego

Spoiny mocne wykonuje się w ważnych złączach narażo na wysokie naprężenia przy obc stat i zmiennych .ich

wykonanie wymaga stosowania metod zapewniających dobrą jakość spoiny

oraz wysokiej kwalifikacji spawacza .spoiny wyrywkowo kontroluje się .spoiny specjalne stosowane są w od-

powiedzialnych

złączach(naczynia

ciśnieniowe)wymagają

kontroli

rentgenowskiej.

Współczynni-

kZa(zmęczeniowej wytrz spoiny)określany jest dla naprężeń tętniących pomija się jego zmianę przy obc waha-

dłowych8%-dla ścinania6%-dla rozciągania i ściskania7-14%-ścinanie poł pachwinowych

POŁĄCZENIA ZGRZEWANE:zgrzewaniem nazywamy nierozłączne połączenie mat przez miejscowe ogrza-

nie łączonych części do stanu ciastowatości i dociśnięcie do siebie

Podział sposobów zgrzewania:1)wg.zródła ciepła(ogniskowe gazowe mechaniczne(tarciowe zgnioto-

we)elektryczne)2)wg kształtu zgrzeiny(punktowe garbowe liniowe doczołowe)

a)Zgrzeiny czołowe 3-150mm;b)czołowe oporowe i iskrowe-do łączenia prętów i innych kształtowników o nie-

wielkich wymiarach poprzecznych;c)czołowe zgniotowe-do łączenia blach 3-8mm wykonanych z aluminium

miedzi i innych plastycznych blach

POŁĄCZENIA KLEJONE:zalety:1)równomierny rozkład naprężeń 2)gładka powierzchnia

3)brak skurczu i naprężeń własnych4)nie wymagają wysokich temperatur5)nie powodują zmian struktural-

nych6)możliwość łączenia różnych materiałów wady:1)mała odp na rozwarstwienie2)mała odp na

temp3)konieczność stos zacisków i pras przy niektórych klejach

Dla uzyskania dobrego połączeniaklej musi zwilżyć pow klejoną. Wytrzymałość połączeń klejonych zależy od

mechanicznych i technologicznych własności klejonego mat i klejuoraz od warunków wykonania konstrukcji

złącza i rodzaju obciążeń

B,l-szerokość i długość spoiny klejonej

Ft-siła ścinająca

Rt-wytrzym na ścinanie

Xt-wsp bezp na ścinanie

At-pole ścinanego przekroju

Obliczenia połączenia zakładkowego przeprowadza się metodą kolejnych przybliżeń przyjmując b i l odczytuje

się Rt z wykresów po czym oblicza się siłę niszczącą

POŁĄCZENIA ROZŁĄCZNE:połączenia sworzniowe

Sworzeń ciasno pasowany

Sworzeń luzno pasowany

Naciski powierzchniowe

Sworznie jednostonnie utwierdzone obciążone siłą skupioną oblicza się na zginanie i naciski powierzchniowe o

rozkładzie prostokątnym od siły i trójkątnym od momentu

Mat na sworznie: 4.8, 5.8(4.8->Rm=400Mpa

POŁACZENIA GWINTOWE:linia śrubowa walcowa

Kąt pochylenia linii śrubowej

Linia śrubowa stożkowa

Zarysy gwintów

Płaski

Okrągły

Trapezowy

Trójkątny metryczny

Sprawność

Wytrzymałość śrub:1)obciążenie siłą osiową Q

2)Sruba obc siłą osiową Q i mom skręcającym Ms

Wystarczy sprawdzić śrubę na naprężenia wywołane siłą osiową

3)śruba obc jest naciągiem wstępnym Qo a następnie siłą osiową Q

ls-dł śruby

Es-moduł sprężystości śruby

Fs-pole przekroju śruby

Cs-sztywność śruby

Lk-grubość kołnierza

Ek moduł sprężystości kołnierza

Fk- pole przekroju kołnierza

Ck-sztywność kołnierza

Sztywność ściskanych elementów oblicza się borąc pod owagę przenoszenie nacisków w głąb materiału przez

tzw. Stożki nacisków o kącie 90 .stożki te zamienia się następnie na zastępcze walce o powierzchni przekroju Fk

które przyrównuje się do powierzchni przekroju stożków.

Pod działaniem zewnętrznej siły osiowej Q śruba wydłuży się o odcinek i jej całkowite wydłużenie osiągnie

wartość odpowiadającą wypadkowej sile na nią działającej Qw

Kołnierze ze względu na wydłużenie śrub odprężą się o tę samą wartość a ich wypadkowe odkształcenie bę-

dzie wynosiło .w związku z tym działająca pierwotnie na nie siła naciągu wstępnego śruby zmaleje do war-

tości Qo

Wzrost naciągu w śrubie pod obc Q jest tym większy im stosunek Ck/Cs jest większy. Dla zmniejszenia obc Qw

należy zmniejszyć sztywność śruby

4)obc siłą poprzeczną

a)śruba pasowana

b)śruba luzna-obc P jest przenoszone dzięki sile tarcia T wywołanej naciągiem śrub Qo

obliczanie poł śrubowych:

tam gdzie jet dużo śrub należy ustalić rzeczywisty rozkład obciążeń na poszczególne śruby i obliczyć najbardziej

obc.

1)połączenie obc siłą prostopadłą do pow styku(przyjmuje się obc równomierne na wsztstkie śruby)

2)poł obc siłąpoprzeczną Pq działającej w płaszczyznie styku i przechodzącą przez środek ciężkości

a)śruby luzne

b)śruby pasowane

3)połączenie obc mom skręc Ms dział w pow styku

a)luzne

b)pasowane

c)rozmieszczone współśrodkowo

-pasowane

-luzne

4)złącze obc mom skręcającym i siłąpoprzecznąPq przy dowolnym rozmieszczeniu śrub

stosujemy zasadę niezależności działań sił i mom ; obl oddzielnie obc śruby pochodzące od siły Pq i oddzielnie

od mom Ms. Sumujemy je otrzymując wypadkowe obc które śruba musi przenieść

a)pasowane

średnice liczymy z war na ścinanie i docisk pow

b)luzne

5)obc mom gnącym i siłą normalnąPn i stycznąPq działającą w płaszczyznie styku

mom Mg usiłuje obrócić podstawę dookoła A-A jest on równoważony przez sumę mom sił w śrubach. Przyjmu-

je się że siły te są proporcjonalne do osi obrotu

śruby należy zamocować z zaciskiem wstępnym Qw tak by po obc zacisk resztkowy nie zmniejszył się nadmier-

nie. Siła styczna Pq winna być przenoszona przez tarcie

a)luzne pasowanie sztywna oprawa

b)ciasne pasowanie podatna oprawa

RODZAJE OBC ZMIENNYCH:1,2-jednostronnie zmienne3,4-odzerowo tętniące5-obustronnie zmienne nie-

symetryczne6-ob. Zm symetryczne

Wykres WOHLERA

Obszary wytrzymałości zmęczeniowej

Zk-przy małej liczbie cykli

Zo-ograniczonej

Zz-nieograniczonej

PRZEBIEGI ZMĘCZENIOWE:

Wykres SMITHA(dla punktu załamania na krzywej WOHLERA)

Jeżeli przy wzroście obc stos amplitudy będzie stały to wartość wytrzymałości zmęczeniowej określa punkt

K1;zmęczeniowy wsp bezpieczeństwa X2=

Jeżeli przy wzroście obc naprężenie średnie cyklu pozostaje stałe to wytrzym zmęczeniową określa punkt Kz

Czynniki wpływające na wytrzy zmęczeniową:

Pod pojęciem karbu należy rozumieć nieciągłości poprzecznych przekrojów lub zmiany krzywizn powierzchni

ograniczających przedmiot. Rozkład naprężeń w obszarze karbu zależy od geometrii karbu związanej z wymia-

rami przedmiotu. Charakterystykę zmęczeniową karbu ujmujemy we współczynniku karbu . zależy on od

stos promienia krzywizny dna karbu do promienia lub połowy szerokości przedmiotu R w elementach pła-

skich w płaszczyznie karbu oraz od stos promienia (połowy szerokości)elementu R w miejscu nieosłabionym

karbem do promienia R

Zd-wytrzymałość zmęczeniowa próbki o średnicy d

Z-wytrzymałość próbki o średnicy 7-10mm

OBLICZENIA ZMĘCZENIOWE PRZY OBC ZŁOŻONYCH

Przy jednoczesnym występowaniu naprężeń różnego rodzaju składamy je przy zastosowaniu odpowiedniej hipo-

tezy. Naprężenia zastępcze dla obc zmiennych niesymetrycznych obliczamy tak samo jak dla obc stałych

a)przy przewadze naprężeń normalnych

b)

rozwijając te zależności można dowieść że naprężenie

zalecenia konstrukcyjne mające na celu zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej :

1)należy dążyć do możliwie łagodnego kształtowania przejść ,stosując stożki zamiast odsadzeń 20 jeżeli łukowe

odsadzenie jest konieczne stos możliwie duży promień przejścia

3)działanie karbu można osłabić stosując karby odciążające 4)należy dążyć do wyrównania wsp bezp w różnych

przekrojach co prowadzi do uzyskania produktu o min masie 5)gładkość pow jest czynnikiem wpływającym na

wytrzymałość 6)metalowe powłoki ochronne o małej wytrzymałości mogą być zaczątkiem pęknięcia zmęcze-

niowego7)zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej można uzyskać przez wytworzenie na pow elementu od-

powiednich napięć wstępnych

WAŁY I OSIE:Jeżeli jest przenoszony mom skręcający to jet to wał jeżeli nie to oś

ETAPY PROJEKTOWANIA WAŁÓW:1)proj wstępne-polega na ukształtowaniu wału na podst przeprowadzo-

nych obl wytrz i zadanych dyspozycji wymiarowych2)obl sprawdzające

a)sprawdzenie sztywności –strzałki i kąta ugięciab)obl dynamiczne _spr prędkości krytycznej drgań i trezonan-

sów c)obl zmęczeniowe(rzecz wsp bezp)3)ostateczne kształtowanie wału-mat:St3-St5-gdy o kształcie wału de-

cyduje sztywność 35-45-gdy wał przenosi duże obc i wskazane jest pow utwardzenie czopu

w większości przypadków występują 2 naprężenia co wymaga zast hipotezy. Składamy jedynie te naprężenia

które odznaczają się jednością miejsca i czasu

przy przewadze

przy przewadze

przy skła daniu najpierw redukuje my naprężenia styczne jed no stronnie zmienne do napręzeń normalnych

jednostronnie zmiennych a potem te do naprężeń obustronnie zmiennych

przy przewadze normalnych

a)dla wału obustronnie zginanego i jednostronnie skręcającego

b)obus zg i skr lub jednos zgin i skr

c)jednostr zg i obu skr

przy przewadze napr stycznych

jeżeli naprężenia ściskejące(rozciągające)są na tyle duże że mają istotny wpływ na wytrzymałość wału to:

KSZTAŁTOWANIE WAŁÓW:kształtowanie pow swobodnych przeprowadzamy po ukształtowaniu pow robo-

czych(czopów). Przy stopniowaniu należy uwzględnić :

ZMĘCZENIE POWIERZCHNIOWE:

Naprężenia stykowe powstają przy ściskaniu dwóch elementów o pow kulistych lub walcowych(el toczne i bież-

nia; zęby kół zębatych). Powstający złożony stan naprężeń ściskających powoduje że naprężenia mogą osiągać

duże wartości nie przekraczając dopuszczalnych. W przypadku docisku siłą P dwóch kul r1 i r2 średni nacisk na

pow styku wynosi:

a-promień kołowy

pow styku

E-moduł zastępczy

r-promień średni

PKM-2

1. ŁOŻYSKA TOCZNE

Podział poprzeczne: 1) kulkowe (zwykłe, do iskrowników, skośne jednorzędowe, i dwurzedowe, wahliwe, sa-

monastawne), 2) wałeczkowe (walcowe, walcowe wielorzędowe, igiełkowe, stożkowe, baryłkowe) wzdłuż ne 1) kulkowe (jednokierunkowe, dwu.., jednokierunkowe z pierśc kulistym i podkładką) 2) wałeczkowe (baryłkowe,)

Oznaczanie Każde łożysko jest oznaczone symbolem cyfrowo- literowym w którym zawarte są cechy konstruk-

cyjne, wielkość oraz cechy specjalnych wykonań numer podstawowy określa serję oraz średnicę otworu (dwie

ostatnie cyfry), 00-10mm , 01-12mm; 02-15mm; 03-17mm; 04-20mm, 05-25mm≥x5 np.7204-

ł.skośne(72)0.4*5=20mm(śr otwo), ,6201-kulkowe zwykłe; 29318-baryłkowe wzdłużne (dw=90mm); , 30309 -

baryłkowe poprzeczne (dw=45mm) ”Z”-za numerem łożyska oznacza łoż z uszczelnieniem”ZZ”lub”2Z”-

podwójnie uszczelnione, , materiały łoż ysk tocznych ŁH15, ŁH15SG- specjalna stal chromowa. koszyczki-blacha stalowa nieutwardzana taśma mosiężna,odlewane w mosiądzu lub z tw.sztu

DOBÓR ŁOŻYSK TOCZNYCH: 1)ograniczenia wymiarowe 2)wielkość kierunek obciążenia 3) prędkość obr

4) błędy współosiowości 5) wymagana dokł i cichobieżność 6) sztywność wykonania c harakterystyki 1 ) no-

ś ność a) ruchowa „C” wyrażana w N wartość obc przy którymł osiągnie trwałośćL=1mlnobr(n≥10obr/min) b)

spoczynkowa(n<10obr/min)tam gdzie obc wywołuje łączne odkszt plastyczne stykających się powierzch-

ni=0.0001średnic częsci tocznych 2) trwałość-czas pracy łożyska w mln obr lub godzinach L=(C/P)p, gdzie C-

nośność, P-obciążenie, L- trwałość, p=3 łoż kulkowe, =10/3 łoż wałeczkowe. trwałość umowną uważa się trwa-

łość osiągniętą przez 90% badanych łożysk w danym czasie bez wystąpienia objawów zmęczenia :

Gdy obc jest opisane w sposób skokowy można go zastąpić wartością średnią wg.wzoru: Pm=[( ∑n

i=1

Pip·ni·Ti)/

∑n

i=1

Ti·ni)] gdzie n-obroty, p- wykładnik zależność trwałośći od obrotów, T- czas trwania obciążenia, P – obcią-

żenie . n

∑n

m=i=1

[Ti·ni/T]

OBL ŁOŻYSK I DOBÓR: 1)ustalenie schematu łożyskowania2)określenie wartości i kierunku obc działają-

cych w węzłach łożyskowych oraz prędkości obr 3)dla obc zmiennych obl średnie obc Pm i 4)ustalenie geo-

metrycznych założeń konstrukcyjnych 5)wybór typu łożyska6)przyjęcie wymaganej trwałości L 7) wyznaczenie

wartości C/P dla przyjętej trwałości i typu łożyska8)obl obc zastępczego P=V*X*Pr+Y*Pa;V-wsp obr pierście-

nia względem obciążenia; X-wsp obc poprzecznego; Y-wzdłużnego; Pr,a-obc:promieniowe,wzdłużne 9) obl obc

efektywnego Pe=fd*P 10) obl wymaganej nośności ruchowej C=(C/P)Pe 11) obl efektywnej nośności ruchowej

Ce=ft*C 12) obl zastępczego obc spoczynkowego Po=max(Po1,Po2); Po1=Xo*Pro+YoPao;Po2=Fro 13) obl

wymaganej nośności spoczynkowej Co=So*Po gdzie So- wsp bezpieczeństwa spoczynkowego (So≥0,5 dla pra-

cy spoczynkowej bez drgań, So≥2 dla pracy z udeżeniami i wymaganym spokojnym okresem, So≥1 dla nor-

malnych warunków pracy) 14) dobór łożyska wg katalogu nośności wym geometrycznych 15) spr trwałości

ściernej łożyska fν=V/eν gdzie V-dopusz powiekszenie luzu w łoż, eν- stała łożyska zależna od jego otworu. 16)

weryfikacja nośności efektywnej 17) dobór środka smarnego 18) obl trwałości efektywnej Le=a1·a2·a3·(Ce/Pe)p

gdzie: a1-wsp niezawodności; a2- uwzględnia dokł wykonania i gat stali; a3-zależy od war tarcia 19) przyjęcie pa-

sowań w gniezdzie łożyskowym i na czopie oraz uszczelnienia .dopuszczalna wartość zużycia ściernego okre-

ślona jest wsp zużycia ściernego fv=v/eo;v-dop powiększenie luzu w łożysku;eo-stała zależna od średnicy otwo-

ru.

ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE:

BUDOWA gniazda ślizgowe(panewki)mogą być wykonane bezpośrednio w kadłubach lub w nierozłącznie z

nimi związanymi tulejami wylanymi stopem łożyskowym albo w odrębnie osadzonych częściach panewki mogą

być całkowite(tuleje łożyskowe dwudzielne lub segmentowe)

1) siła T jest prostopadła do N 2) T jest niezależna od pola zetknięcia obu ciał 3) T jest zależna od rodzaju po-

wierzchni trących 4 )T jest niezależna od prędkości poślizgu T=µ·N, , T=F·Rt gdzie F-powierz mikrozgrzein,

Rt-wytrzymało na ściannie. Pa=N/F, , N=Pa·F ,, , µ=T/N={F·Rt}/Pa·F=Rt/Pa Materiał o małym współ tarcia µ

powinien mieć małą wytrzymałość na ścinanie oraz dużą twardość (naciski powierzchniowe),

Tarcie płynne powstaje gdy pow współpracujące są przedzielone warstwą smaru. Opory tarcia spowodowane są

wówczas wyłącznie tarciem wewn smaru zjawisko takie występuje w łożyskach smarowanych hydrostatycznie

lub hydrodyn .Tarcie mieszan e=płynne+graniczne lub suche. Tarcie w warunkach braku zanieczyszczeń lub

produktów korozji między stykającymi się pow nazzywamy tarciem suchym(fizycznie) a w obecności niewiel-

kiej ilości tlenków nazywamy tarciem suchym technicznie

lepkość i jej parametry: z prawa Newton’a T=k·A·V/h gdzie A- powierzchnia współpracy, V- prędk względna,.

Siła będąca miarą oporów tarcia wewnętrznego cieczy lub naprężeń stycznych cieczy jest wprostprop do pow

ograniczającej warstwę cieczy ich prędkości względnej oraz odl między tymi pow. Wsp proporcjonalności na-

zywany jest wsp lepkości lub lepkością dynamiczną (η) wzory: T=η·A·V/h => η=T·h/(A·V), ,[g/cm·s][P] (po-ise czyt puaz) [N/(m2·s)] gdzie 1mPa·s=1cP.

Lepkość kinematyczna w stopniach Englera dana jest stosunkiem czasu wypływu 200cm3 oleju w temp pomia-

ru do czasu wypływu 200cm3 wody destylowanej w temp o t=20oC . ν=η/ρ, , [cm2/s][St] {stoke} gdzie

1cSt=10-6[m2/s]. ρ- gęstość. Dla oE<7ν=7,6o·E{1-(1/oE3)[cSt], , dla oE>7ν=7,6o·E[cSt].

MAT ŁOŻYSKOWE :powinny mieć: 1) dobrą odkształcalność 2) zdolność do wchłaniania zanieczyszczeń 3)

odp na zatarcie 4) wytrzymałość na naciski 5) odp na korozję 6) niską cenę

7) dobre przew ciepła 8) odpow rozszerz cieplną 9) dobrą obrabialność 10) korz strukturę materiał PRZYKŁA-

DY Ł89, Ł83- Cynowo-antymono-miedziowe- na panwie pracujące w ruchu ciągłym przy obciążeniu stat i dy-

namicznym, przy b. dużych prędkos obr. Ł16 (PbSn16Sb16Cu2) do łożysk pracujących przy dużych prędko i

średnim obciążeniu. Ł10As- (pbSu10Sb14Cu2As)do średnich obciążeń udarowych , dużych obciąstaty i śred-

nich prędkościach obrotowych. Ł6 (pbSN6Sb6) panwie łożysk samochodowych pracujących przy obciążeniach

uderzeniowych o dużym natężeniu pracy. Rabbity 89,3%Sn, 9,8%Sb, 1,8%Cu, ŁB3: 83%Sn, 11%Sb,6%Cu,

Ł16: 16%Sb, 1,7%Cu 16%Sn.

ŁOŻYSKA HYDROSTATYCZNE:

Wyodrębniony prostopadłościan cieczy jest tłoczony w dół przez szczelinę o wymiarach l b x, siła wywołana

różnicą ciśnień wynosi: p=2x·b·∆p=2l·b·η·dV/dx gdzie dV/dx<0, , 2x·b·∆p=-2l·b·η·dV/dx, , , V={-

∆p·x2/(η·l·2)}+C, ,x=±h/l => V=0, , C=(∆p·h)/(8·η·l), , V={(∆p·h2)/(8η·l)}-

{(∆p·x2)/(η·l·2)}=[∆p/(2·η·l)][{h2/4}-x2] gdy x=0 Vmax=(∆p·h2)/(8η·l) natomiast Vsr=(∆p·h2)/(12·η·l), , Q-

objętość natężenia przepłyeu, Q=Vsr·b·h=(∆p·b·h3)/(12·η·l), , dp=-(6·Q·dr)/(π·h3·r), , Q=-

(dp·2·π·r·h3)/(12·η·dr), , p=-{lnr(6·η·Q)/(π·h3)}+C, , gdy r=Rp=0 warunki brzegowe, , C=lnR(6·η·Q)/(π·h3), , p=ln(R/r)·(6·η·Q)/(π·h3), , po=ln(R/ro)·(6·ηQ)/(π·h3), , Q=(po·π·h3)/(6·η·ln{R/ro}) Prędkość w szczelinie ma rozkład paraboliczny. Siła wyporu filmu ole jest równa sumie siły wywieranej przez

olej o ciśnieniu po na pow korony smarnej o śred 2ro i siły wywieranej przez wypływ oleju o zmiennym ciśn p

na powierzchni progu łożyska W=p

2

∫R

2

∫R

o·π·ro +ro

(p·2πr·)dr, ,W=po·π·ro +(12·η·Q·π)/(h3·π)·[ro ln(R·r/r)dr], ,

W=(p

2

o·π)/2·{(R-ro )/ln(R/ro)}, ,pk-σkmin>0, gdzie σkmin-naprężenie naciskowe, pk- ciśnienie komory smarowej.

SMAROWANIE HYDRODYNAMICZNE

Założ enia teotii hydrodynamicznej: { rozpatrywane łożysko(jak na rys) posiada nieskończenie długą szerokość}1) przepływ cieczy jest zasadniczo uwarstwiony i odpowiada ona Newtonowskiej def lepkości 2) siły bez-

władności wywołane przyspieszeniem ruchu cieczy są małe w porównaniu z siłami stycznymi działającymi na

ciecz i mogą być pominięte 3) ciecz jest nieściśliwa tzn że objętość cieczy przepływającej przez dany przekrój w

jednostce czasu jest wielkością stałą 4) P=f(x) 5) V=f(x,y) 6) η=const, , [p+(dp/dx)dx]·b·dy+τ·b·dx-

[τ+(∂τ/∂y)dy]·b·dx-p·b·dy=0, , dp/dx=∂τ/∂y, , T=η·A·(dV/dy), , τ=η·(dV/dy), , , (∂τ/∂y)=η·(∂2V/∂y2), , (dp/dx)=η·(∂2V/∂y2) założenie (dp/dx)=const, , V=y2/2η·(dp/dx)+C1·y+C2, V=-uy=0,, V=0y=h ,, C2=-

u, , C1=u/h-{h/2η·(dp/dx)}, V={(y2-h·y)/2η·(dp/dx)+u{(y/h)-1} jest rozkładem prędko cząstek w warstewce

cieczy.

RÓWNANIE REYNOLDSA równanie teorii smarowania. Opisuje rozkład ciśnienia hydrodynamicznego w

szczelinie smarnej. Dla przepływu jednokierunkowego dp/dx=6η·u[(h*-h)/h3], gdzie h*- wartość szczeliny

gdzie dp/dx=0. h- wartośćc grubości szczeliny. 1. przeplyw jest zasadniczo uwarstwiony, 2. siły bezwładności

są małe mogą być pominięte.

Trójwymiarowe różniczkowe równ Reynoldsa ∂/∂z[h3/η·(∂p/∂z)]-∂/∂x[h3/η·(∂p/∂x)]= ∂/∂x(6·n·h), , , τ=-

η·(dV/dy=-η·V/h)- siła tarcia na pow jednostk, , T=B·π·D·τ=-π·B·D·η·(V/h), , V=(D·ω)/2, , h=∆/2,, , ∆=D-d ,

, µ=T/2=(π·B·D·η·ω)/(P·∆) , , psr=P/(B·D), , ψ=∆/D, , µ=(π·η·ω)/(psr·ψ) , , względny wsp tarcia

µ/ψ=(π·η·ω)/psr·ψ2)=(π·η·2π·n)/(psr·ψ2), ,

LICZBA SOMMERFELDA η·n/psr·ψ2=S, So=psr·ψ2/η·ω gdzie So=1/(2·π·S), parametr uwzględniający naciski, luz prędkość obwodową lepkość. Istnieje kryterium podobieństwa hydrodynamicznego łożysk ślizgowych.

ψ=∆/D luz względny, δ- luz promieniowy , psr=p/β·D- sredni nacisk, η-lepkość smaru [Pas] n” - prędkość obro-towa, , ψwartości zalecane ψ=0,8·4√u·10-3±30% [-30%] 1) gdy mat panewki sprężysty(małe E) 2) naciski

stosunkowo duże 3) łożysko samonastawne 4) łożysko wąskie B/D<0,8; 5) kierunek obc zmienny 6) prędkość

obr mała <3-4mV, , [+30%] 1) mat pan mniej spr (duże E) 2) obc małe 3) łożysko sztywne 4) łożysko dłu-

gieB/D>0,8 5) kier obc stały 6)prędkość obr duża

OBLICZENIA ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH (wg DIN 31652)

1) nośność So=(F·ψef)/(D·L·ηef·ωef)=f(ε,L/D, Ω), gdzie L- szerok łożyska, Ω- kąt opasania , S=1/(2·π·So), 2) straty tarcia µ/ψef=f(So,L/D, Ω), , Pt=Po=µ·F·µs, gdzie po- strumien cieplny, Pt- straty na tarcie. Stosunek L/D=λ-

należy przyjąć w założeniach stosownie do warunków konstrukcji. λ=L/D≈0,8 [1) ślimak, reduktor(0,8-1,2) ,,

2) przekładnie wolnobieżne (1,0-1,2), 3) turbiny(0,6-1,0) 4) pompy, wentylatory(0,4-0,8) 5) silni elektrycz(0,8-0,2) 6) walcarki(0,4-0,8)] λ -dla wału sztywnego należy przyjąc większe. P=F/(D·L)≤pdop , , h ≥

o Rzc+Rzp, , ho/δ=1-ε gdzie ε- mimośrodowość względna, δ=R-r, δ- luz promieniowy. Stosunek µ/ψ- odczytuje z wykr. 3) natężenie przepływu smaru Q1=D3·ψef·ωef·g1 gdzie g1=f(ε,L/D,Ω) – wypływy boczne, , Q2=(D3·ψ3·g2·ρS)/ηef -wypływy obwodowe 4)minimalna grubość filmu olejowego h=0,5·D·ψef·(1+ε·cosϕ) , , ho=0,5·D·ψef·(1-ε), , p=F/(D·L), , η=f((t1+t2)/2) , , ψmin=(Dmin-dmax)/D, , ψmax=(Dmax-dmin)/D, , ψm=0,5(ψmin+ψmax), , Re=(ρ·u2·s/2)η≤41,3√(D/s) , , ∆ψ=(α1B-α1s)(tef-20oC), , ∆ψ=α1B(tB-20oC)-α1s(ts-20oC) , , ψ=ψm+∆ψ, , gdzei s- luz średnicowy, η- lepkość dynam u2- prędkośc obr czopa. 5 )bilans cieplny

P

2

o=PA , , PA=k·A·(tb-ta) , , A=2·(4/π)·(DH -D2)+π·DH·LH=π·H(BH+H/2), , A=(15-20)D/L, , PO=ρ·C·Q(t2-t1), , tef=tb dla smarow pierścieniem , tef=tm=0,5(t1+t2) , , (tb,0-ta)=20oK, , (t2,0-t1)=20oK. gdzie tb,0- temp łoż np. 60oC. Porównujemy temp a następnie z dop temp. Np. 120oC.

Zalecany sposoby smarowania jeżeli √(p·u3)<50/√(9,81) stosujemy pierścień luźny, gdy √(p·u3)<{50do 100}/√(9,81) to pierścień stały, gdy √(p·u3)<100/√(9,81) wtedy smarowanie dopływowe (pod ciśnieniem) gdzie p- naciski obwodowe [MPa], u- pred obwod [m/s].

ŁOŻYSKA PRACUJĄCE W WARUNKACH TARCIA PÓŁPŁYNNEGO (t mieszane)

Obliczanie tego rodzaju łożysk sprowadza się do obliczeń zabezpieczających przed przedwczesnym zużyciem:

psr=F/(L·D)≤pdop , , psr·ν≤(p·ν)dop, , gdzie (p·ν)dop –dobieramy z charakterystyk materiałów na łożyska

Grupy mat łoż yskowych:1) stopy metali(np. babity) 2) spieki 3) tworzywa sztuczne 4) mat wielowarstwowe 5) inne

SPRZĘGŁA:

Sprzęgło stożkowe(sterowane)

Zmniejszenie kąta powoduje zmniejszenie siły docisku, przyjmuje się =15-20

Zbyt mały kąt może spowodować zakleszczenie się sprzęgła

Wsp tarcia µ-wpływa na wielkość przenoszonej siły (momentu); jedną z pow sprzęgła wykłada się okładziną

cierną aby uzyskac duże

N=Pw/sinα,

,

T=N·µ=(Pw·µ)/sinα=Pw·µ’

,

,

Mo=(T·D)/2=(Pw·µ’·D)/2

,

,

Pw=2Mo/(µ·D)=(2Mo·sinα)/(µ·D) gdzie Pw- siła wzdłużna. Zmniejszenie kąta α powoduje zmniejszenie po-trzebnej siły docisku α(15-20o) by nie nastąpiło zniekształcenie.. P=N/(π·D·b)=Pw/(π·D·b·sinα) , gdzie b- szerokość pow styku. Mom obliczeniowy: Mo=k·Mn; Mn-mom nominalny; k-wsp przeciążenia, k=k1+k2 gdzie

k1–zależne od silnika, k2-zal od masz napędowej. Dla sprzęgieł zębatych k=k1+k2+k3, gdzie k1-zal od sil i masz

roboczej, k2-zal od czasu pracy na dobę, k3-zal od częstot łączeń.

PRZEKŁADNIE:

Przekładnie mechaniczne-mechanizmy służące do przenoszenia energii co zazwyczaj połączone jest ze zmianą

prędkości i odpowiednimi zmianami sił lub momentów. Najczęściej przenoszą równomierny ruch obr. Składają

się z dwóch lub wiecej kół stykających się ze sobą lub rozsuniętych i opasanych wspólnym cięgnem. Opasanie

może być kształtowe lub cierne. Typy przekładni:1) zębata- kształtowe bezpośrednie 2) łąńcuchowa- kształto-

wee cięgnowe, 3) pasowa- cierne cięgnowe 4) cierne- cierne bezpośrednie. Podział wg ułoż enia osi 1) równole-

głe 2) kątowe 3) wichrowate. Podział wg położ enia 1) zwalniające-redurtory na/nb>1 2) przyspieszające-multiplikatory na/nb<1.

Przełożenie kinematyczne i geometryczne: iab=ωa/ωb=na/nb, , Va=(π·Da·na)/60 , , Vb=(π·Db·nb)/60, , za·t=π·Da

, , zb·t=π·Db , , Sprawność przekładni ηab=Mb/(iab·Ma).

PRZEKŁADNIE CIĘGNOWE:

1)pasowe-składają się one z co najmniej dwóch kół o gładkiej powierzchni i opasującego je cięgna w postaci

jednego lub szeregu ułożonych pasów. W wyniku napięcia pasa między nim a kołami powstaje tarcie pozwaleją-

ce przenieść mom obr Zalety:1) tania i prosta konstrukcja 2) płynność ruchu i cichobieżność 3) dolność łagodze-

nia zmian obc i drgań 4) swoboda w doborze rozstawu osi 5) możliwość różnego ustawienia osi wałów 6) moż-

liwość zmiany przełożenia 7) zabezpieczenie innych mechanizmów od nadmiernego przeciążenia 8) mała wraż-

liwość na dokładność montażu Wady :1) duże rozmiary 2) znaczne obc wałów i łożysk 3) niestałość przełożenia

4) wrażliwość pasa na szkodliwy wpływ otoczenia 5) niezbyt wysoka sprawność. Materiały na pasy: 1) skóry

wołowe, 2) guma (kilka warstw tkaniny wulkanizowanej tkaniany) 3) tkane z impregnowanej tkaniny bawełnia-

nej lub z włukien sztucznych, 4) z tworzyw sztucznych (mogą być z wtopionymi linkami stalowymi).

µ

OBCIĄŻENIA (wzór EULER’A) P=S

α

a-Sb gdzie Sa,b- obc użyteczne P=(1000·N)/V [N], , e

=Sa/Sb, ,

α=ϕ1, ϕ2, , N-moc przenoszona przez przekładnię[kW] V-prędkość obwodowa [m/s] ϕ-kąt odchylenia cięgna

od prostej łączącej osie kół Q=√[S 2

2

a +Sb +2·Sa·Sb·cosγ obc kół , , tgθ=[(Sa-Sb)/(Sa+Sb)]·tg(γ/2) , , Poś li-

zgiem spręż ystym pasa nazywamy stos różnicy prędkości obu cięgien do prędkości cięgna czynnego: ξ=(Va-Vb)/Va , , Wsp napędu ϕ=P/(Sa+Sb)=(Sa-Sb)/(Sa+Sb) , ,

ϕgr=(0,4-0,6) dla pasów płaskich, ϕgr=(0,5-0,7) dla p, klinowych, ξ=0,01-0,02 , Dla przeciętnych war pracy

sprawność η=0,96-0,98 z pasem płaskim dla pasów płaskich η=0,95-0,96 z rolką napinającą lub z wieńcem

klinowym. Dzięki lepszemu sprzężeniu pasa klinowego z kołem możliwe jest zmniejszenie kąta opasania

zwiększenie przełożenia zmniejszenie rozstawu osi oraz zmniejszenie nacisku na koła α-kąt rozwarcia rowka na

kole. µ’=µ/sinµ/2 , , V≈10[m/s](4-25)

OBLICZENIA PRZEKŁ PAS Z PASKIEM KLINOWYM

Lp-dł pasa Lp=π·(D1+D2)/2+(D2-D1)·π·γ/180+2·a·cosγ , , ϕ1=180-2·γ , , ϕ2=180+2·γ , , sinγ=(D2-D1)/2·a Wzór

przybliżony

Lp=2·a+π·(D1+D2)/2+[(D2-D1)]2/4·a , gdzie a- odległość osi kół.

(D1+D2)/2+50≤a≤2(D2+D1), , Moc przenoszona N=(z·N1·kl· kϕ)/ kt , , gdzie z-liczba pasów klinowych pracujących równolegle N1-moc przenoszona przez jeden pas klinowy średniej długości przy kątach opasania 180 i

przy pracy bez przeciążeń kl- wsp uwzględniający liczbę okresów zmian obc pasa w jednostce czasu(zal od dł

pasa) kl=f(Lp), kϕ- wsp uwzględniający kąt opasania mniejszego koła rowkowego kϕ=f(ϕ1), kt- wsp uwzględniający trwałość pasa klinowego kt=f(T) , De=D1·k1 średnica skuteczna koła (walcowej części powierzchni) ,

Powierzchnia skuteczna pasa jest to miejsce geometryczne linii zamkniętych pasa nie zmieniających swoich

długości przy nawijaniu pasa na koło rowkowe. Najmniejszy jest pasek Z później A,B,C,D i największy E.

Wszystkie paski mają kąt wierzchołkowy zawsze równy αw=40o w przekroju wyprostowanej części pasa.

PRZEKŁADNIE ŁAŃCUCHOWE

Składa się z dwu lub więcej kół uzębionych i opasającego je giętkiego cięgna, złożonego z szeregu ogniw łączo-

nych przegubowo. Zalety: pewna swoboda w ustaleniu odległości osi, 2) zdolność łagodzenia szrpnięć, 3) wyż-

sza sprawność niż przekładni pasowej. 4) stałość przełożenia, 5) niewielkie obciążenia wałów i łożysk, 6) moż-

ność napędzania kilku wałów. Wady 1) duży koszt, 2) nierównomiernoość ruchu, 3) hałas 4) konieczność sma-

rowania 5) warunek konieczny- równoległość wałów. Rodzaje łań cuchów tulejkowe, sworzniowe, rolkowe, zę-

bate, płytkowe.

BUDOWA I OPIS

Wrą b -przestrzeń między dwoma zębami jednego koła. Grubość zę ba s-może być mierzona na dowolnym walcu; jeżeli jest mierzona na walcu podziałowym to jest to grubość nominalna Luz obwodowy -różnica między su-

mą grubości obu współpracujących zębów a podziałką Wysokość zę ba -mierzona na promieniu jest odległość koła dna wrębów od koła wierzchołków (głów) Luz wierzchołkowy -odległość między walcem wierzchołkowym jednego koła zębatego a walcem den wrębów koła drugiego c=0.25m Wskaź nik wysokoś ci zę ba -stos wys głowy zęba do modułu . Ewolwenta-krzywa powstała przez otaczanie prostej po kole Punkt przyporu -punkt styczności dwóch współpracujących ewolwent Częś cią linii przyporu -jest odcinek przyporu ograniczony punk-tami przecięcia się kół na których znajdują się końce czynnych zarysów zęba(w przybliżeniu koła wierzchołko-

we). Punkty styku zębów przemieszczają się wzdłuż linii zazębienia lub linią przyporu Centralny punkt przypo-

ru- C -wyznacza przecięcie linii przyporu z prosta łączącą środki kół Ką t przyporu αO-kąt między prostą przyporu a styczną do kół tocznych w punkcie Liczba przyporu- E-jest to stos długości odcinka przyporu do długości podziałkizasadnicej E>1 Zarys odniesienia -zarys zębów zębatki nazywanej zębatką odniesienia powstaje ona jako zarys stycznych do dwóch zarysów ewolwentowych współpracujących kół można ją interpretować jako ko-

ło zębate o nieskończenie średnicy zarysem takiego koła są odcinki proste jako szczególny przypadek ewolwent

(koło MAGA): -moduł normalny -kąt zarysu normalnego (zwyke =20) -promień krzywizny krzywej

przejść.

Zalety zazę bienia ewolwentowego: 1) mała wrażliwość na odchyłki odległości osi kół 2) kierunek siły między-zębnej nie zmienia się podczas przcy 3) koła zębate o tych samych podziałkach i nominalnych kątach zarysu

mogą być kojarzone w dowolne pary bez wzglę du na liczbę zębów w każdym kole 4) koła uzębione zewnętrz-

nie mogą być kojarzone z uzębionymi zewnętrznie lub też z zębatką 5) ewolwentowe koła zębate można wyko-

nać dokładnymi metodami obwiedniowymi 6) za pomocą tego samego narzędzia w metodzie obwiedniowej

można wykonać koła o różnych liczbach zębów

KOREKCJA UZĘBIENIA

podcięcie zęba podczas obr obwiedniowej występuje wówczas gdy część narzędzia zębatki wytwarza zarys który

nie jest ewolwentą. Praktycznie podcięcie występuje przy zbyt małej liczbie zębów i tylko przy uzębieniu ze-

wnętrznym. Graniczna liczba zębówZg=y·[2/si2αo], , dla αo=20o, Zg=17 , praktyczna graniczna liczba zębów

Z’g=14. Z własności ewolwent wynika możliwość utworzenia prawidłowego pod względem kinematycz-

nym zazębienia przy dowolnie wybranym odcinku ewolwent. Praktycznie dokonuje się tego przez zmianę wza-

jemnego położenia narzędzia i nacinanego koła

Przesunięcie zarysu X –określa się w stos do modułu normalnego za pomoca wsp przesunięcia X=x·m , Prze-

sunięcie jest dodatnie przy wysuwaniu narzędzia a ujemne przy wsuwaniu narzędzia. Graniczna wartość przesu-

nięcia- , Xg=g·(Zg·z)/Zg,

KOREKTA ZAZĘBIENIA

Korekcja zazębienia(współpracy obu kół)

1) P0-przesunięcie zarysu bez zmiany odległości osi (X-X)-stosujemy gdy Z

≥

1+Z2 2·Zg zastosowanie korekcji

tej korekcji pozwala na usunięcie podcięcia w mniejszym kole ale jest stosowane też gdy podcięcie nie grozi

gdyzpoprawia warunki współpracy zębów oraz zwiększa liczbę przyporu 2) P -przesunięcie zarysu ze zmiana

odległości osi(X+X)-stosujemy gdy nie jest spełniony war z pkt-u pierwszego i nie można stosować korekcji P0

lub w przypadku gdy względy konstrukcyjne wymagają zmiany odległości osi. Po zastosowaniu przesunięcia

obu zarysów przy wsp osie kół ulegną rozsunięciu i nowa odległość będzie równa:............ Aby skasować po-

wstały duży luz obwodowy zbliżamy koła na odległość ap=ao+(X1+X2)·m , , ar=ao·(cosαo/cosαt) gdzie αt- tocz-ny kąt przyporu. Dla zachowania nie zmienionego luzu wierzchołkowego należy ściąć wierzchołki o wartości

k·m=ap-ar Wzory pozwalają określić tylko sumę wsp korekcji, Ich podział pozostaje do dyspozycji konstrukto-

ra: ao=m·(Z1+Z2)/2 zerowa odległość osi (bez korekcji). inv·αt=inv·αo+tgαo·2·(X1+X2)/(Z1+Z2), ,X1=X1+X2,

, => X2=0 (całość na koło mniejsze) wzmocnienie małego koła. X1=X2 , , X2==X1·Z1/Z2 , , ha=(y+x-k)·m ,

,hf=(y-x+,025)·m

USZKODZENIA ZĘBÓW

1) Rysy hartownicze 2) uszkodzenia interferencyjne –występują wskutek nadmiernych nacisków zwłaszcza mię-

dzy wierzchołkiem i stopą zęba 3) Odpryski są inicjowane przez rysy i pęknięcia w utwardzonej warstwie po-

wierzchniowej 4) Wytarcia i wydarcia-są wynikiem obecności twardych zanieczyszczeń między współpracują-

cymi zębami(zanieczyszczenia oleju lub przekładni) 5) zatarcie i przegrzanie-powstają przy zaniku warstwy

smaru i metalicznym styku powierzchni styku 6) Pitting -ma postać piramidkowych ubytków na powierzchniach

bocznych, Jest inicjowany przez pęknięcia, w które wpływa olej, a następnie zgniot i złom. Jest to uszkodzenie

nieutwarzdzonych zębów o zbyt małej granicy plastyczności. 7) Korozja.

Opis zastępczy ewolwenty za pomocą walców,,, Przekładnie otarte-mała liczba cykli, nie występuje pitting, li-

czymy na zginanie Przekładnie zamknię te- występuje pitting, liczymy naciski Herza N[kW], n1[1/min], T1[Nm], u=Z1/Z2, t[h],

OBLICZENIA

Wzór na odległość osi z warunku na naciski Hertzowskie a≥7,94·(u+1)·3√[{(ZE· ZH· Zε· Zβ·

ZB)/(u·σHP)}2·{(T2·KH)/τa}], , gdzie ZE- wsp sprężystości mat kół ZE=√[1/π·{(1-ν1)/E1+(1-ν2)/E2}] gdzie ν-

liczba Poissona.- wsp sprężystości poprzecznej , E-moduł Younga . ZH – wsp strefy nacisku

ZH=(1/cosαt)·√[(2·cosβb)/tgαtw] gdzie αtw -czołowy toczny kąt przyporu αtw=arccos(cosαt·ao/a), , αt- czołowy kąt przyporu. αt=arctg(tgαtw/cosβ) , , βb=arcsin(sinβ·cosαn), Zε- wsp liczby przyporu (stopnia pokrycia) Zε=√[{(4-εα)/3}·(1-εβ)+(εβ/εα)] gdzie εα- czołowa liczba przyporu εα=(1,2-1,6) . , εβ- skokowa liczba przyporu -

εβ=(bw·sinβ)/(π·mn). Zβ- wsp pochylenia linii zęba Zβ=√[cosβ], ,ZB- wsp zmiany krzywizny styku ZB=1,0 , , ZB=f(ρ1, ρ2), . Zε·Zβ·ZB=1 w obliczeniach przybliżonych. KH- wsp obc zewnętrznego KH=KA·KV·KHβ·KHα , , gdzie KA- wsp przeciążenia (1-2,25), , KV -wsp nadwyżek dynamicznych (spowodowanych prędkością)

KVH=1+[√{V}/aV] lub KVH=V1/s , , V=(1,2-1,3)·10-3·n1·(T1/u) [m/s] -nie hartowane zęby, , V=(1,6-2,0)·10-3·n1·(T1/u) [m/s] -hartowane zęby aV=(3-60) -wsp zależny od prędko obr. KHβ- wsp klasy obc na długości zę-

ba KHβ=f(ψd=b/d) i sposobu łożyskowania. KHβ=(1,0-1,5). KHα- wsp rozkładu obc. KHα= KFα=1+0,25·(n-5)[1/{(1/Z 2

ε )-1}]. Gdzie n- klasa dokładności wykonania przekładni n=5-9. KHα=(1,06-1,18) dla kół o zębach

prostych, KHα=(1,15-1,45) dla kół skośnych. ψa- względna szerokość ψa=b/a.... ψa ≤0,25- dla przekł wąskie o

małych mocach, ψa=(0,25-0,315) dla przkł ogólnego przez z kołami hartow. ψa=(0,315-0,4) dla przek z kołami ulepszanymi cieplnie o twardości HB<350. ψa=0,4 dla przekł średniej mocy z symetr łożysk. ψa=(0,5-0,8)dla przek dużych mocy ψa=(0,8-1,4)(2,5) dla przek b. szerokich , dużych mocach. σHP- dop naprężenia stykowe

σ=(σHlin/SHmin)·ZN·ZL·ZR·ZV·ZX·ZW, , gdzie σHlim- granica wytrzymałości zmęczeniowej na naciski stykowe,

SHmin- min rzeczywisty wsp bezpieczeństwa SHmin=8-9-gdy przewidywana wytrzymałość jet mniejsza od ba-

zowej liczby cykli SHmin=1.1-jednorodna struktura obróbki, małe obc

SHmin=1.1-1.25-zęby hartowane, średnio obc SHmin=1.25-1.4-silnie obciążone o wysokiej dynamice. ZN -

wsp trwałości przekładni ZN=(NHlim/NK)1/qH, gdzie NHlim- bazowa liczba cykli wytrzymałości zmęczeniowej,

NK - ilość cykli qH -wykładnik nachylenia krzywej WOHLERA qH=(6-12). ZL- wsp uwzględnia smarowanie ZL=0,91+(0,36)/(1,2+80/{ν50}2) gdzie ν50- lepkość kinem w temp 50oC. ZR- wsp chropowatości pow zęba ZR=1,02·{3√a/Rz1+Rz2}0,08, a-odległość osi. ZV- wsp prędkości ZV=0,93+0,14/{0,8+(32/V)0,5}, ZW- wsp wzmocnienia powierzchniowego ZX- wsp wielkości zęba ZX=√[1,07-(a/104)]≤1 , , odległość osi a=m·(Z1-Z2)/2, , moduł na zginanie:m≥(3-3,4)·103{T1·KF·(u+1)}/(ψd·a2·σFP), , KF-(0,78-0,8)KH , , ψd-szerokość względna

odniesiona

do

średnicy

b/d.

Obliczenia

sprawdzają ce

σ

Z

Z

Z

Z

Z

Z

S

H lim

N

L

R

V

W

X

=

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

≥ S

H

H lim

F

u 1 Z ⋅ Z ⋅ Zε ⋅ Zβ ⋅ K ⋅ K ⋅ K α ⋅ K

t

E

H

A

V

H

H

⋅ +

β

b ⋅ d

u

w

t 1

gdzie Ft- siła obwodowa między zębna,

d

≤σ

t1- średnica koła. Sprawdzenie zę bów i kół na zginanie zmę czeniowe.

σF=σFo·KH FD, ,

σ

σ

F=σFo·KA·KV·KFα·KFβ≤σFD, ,

Fo=(2·T·YFS·Yε·Yβ)/(dr·bw·mn) , gdzie YFS- wsp kształtu zęba, Yε- wsp liczby

σ

σ F

=

lim ⋅ Y ⋅ Y ⋅ Y ⋅ Y

FP

N

S

R

X

S

przsyporu Yβ- wsp pochylenia linii zęba. Naprężenia dop

F lim

gdzie wytrzymałość

σ

o

=

⋅ ⋅ ⋅

lim

Y Y

Y

F lim

σ

zmęczeniowa na zginanie

F

T

W

Z , YT- wsp technologii, YW- wsp. cyklu obciążenia Y-

W=(0,8-1,0), YZ= wsp wykonania wyrobu YR- wsp stanu pow (1-1,2) , YX- wsp wielkości zęba (1,05+-

0,000125d)