A tengely teljesítményének kritériumai
A fogaskerekek, csigák, lánckerék, tengelykapcsolók és más forgó alkatrészek tengelyeken és tengelyeken vannak felszerelve.
A tengely úgy van megtervezve, hogy támogassa a benne lévő alkatrészeket, és a nyomatékot továbbítsa. Működés közben az akna feltétlenül torziós deformációnak van kitéve, hajlító deformációnak, és bizonyos esetekben a töréseknek és kompresszióknak is.
A tengely olyan alkatrész, amelyet csak az üléseken tartanak. Ezzel szemben a tengelyből nem nyomaték átvitelére, és ezért nem megy torziós deformációt.
A tengelyek lehetnek: szilárdak és üregesek, forgathatóak és állóak, léptek és simák.
A tengelyek szilárdak és üregesek, merevek és rugalmasak. A kemény tengelyek: egyenes, excentrikus, bütykös, hajlított. A rugalmas tengelyek: teljesítmény, szabályozó hajtások, működtetők.
Gyakorlatilag tengelyek és tengelyek készül lépésre (ábra. 1), amely kapcsolatban van a könnyű telepítés, és a közelség a szervek az egyenlő ellenállás. Célszerűen mindegyik push-fit a szárrész birtokában a tengely annak, hogy a szerelési felületre beavatkozás nélkül, hogy elkerüljék felületi sérülések és gyengül kirakodás.
Ábra. 1. Szerkezeti tengelyelemek:
1 - a tövis; 2 - nyakú, 3 - csapos, 4 - toló váll, 5 - merevítő
A tengelyek és tengelyek elemei
A hurokokat a tengely szelvényei és a tartóban fekvő tengelyek nevezik. A pántok tüskékre, nyakokra és sarkokra vannak osztva.
A tüske (1. Ábra) egy tengely vagy tengely végén található tüske és egy radiális terhelés a főbe.
Neck (1. ábra) az úgynevezett pin, található, a középső része és a tengely tengely. A csapágyak a csapok és a nyakak tartójaként szolgálnak.
Az ötödik (2. ábra) az axiális terhelést továbbító csonk. A sarkok támaszai a csapágyak.
Támasztó részek a főtengely található a szervezetben az úgynevezett fő csapágyak.
2. ábra A tengely tengelye (tengely) 3. ábra A tengely tengelye (tengely)
A tengely és az összekötő rudak összekötő főtengelyének csapágyhelyeit karimáknak nevezzük. Az átmeneti területeket arcuknak hívják.
Ábra. 4. Forgattyúzott tengely: 1, 2 - radikális és шатунной nyak; 3 - arc
Átmeneti területek. A tengelyek vagy tengelyek két szakaszának átmeneti szakaszai:
a) az állandó sugárszálat az 5a) ábrán;
b) változó sugárral, a b) ábra;
c) egy állandó vagy változó sugarú belső belsejében az 5. ábra c);
d) gyűrűs horonnyal a köszörűkerék kilépése céljából.
a) az állandó sugár
b) változó sugár
Ábra. 5.Galitelnye áttételek a tengelyek és a tengelyek
A filmet sima átmeneti felületnek nevezik a tengely kisebb szakaszáról a nagyobbikra. A filmet a tengelyeken lévő feszültségkoncentráció csökkentésére használják, azaz. növelik fáradtságukat.
A tengely teljesítményének kritériumai
A tengelyek szilárdságra, merevségre és rezgésállóságra támaszkodnak. A tengely teljesítményének fő kritériuma az erő. A megsemmisülés statikus terhelés (statikus szilárdság) és időigényes terhelés esetén fordulhat elő, amely fáradtság-meghibásodáshoz vezethet.
Fáradtság - az anyagi károk fokozatos felhalmozódása a változó igénybevételek hatására, ami megváltozik tulajdonságaiban, repedések kialakulásában és rombolásában.
A fáradtság ellenállása az anyag tulajdonsága, hogy ellenálljon a fáradtságnak.
A gyakorlatban megállapítást nyert, hogy a tengelyek esetében a fő hiba a fáradtság romlása.
A tengelyek és tengelyek anyagai. A tengelyek és tengelyek fő anyaga a szén-dioxid és az ötvözött acél, a magas mechanikai jellemzők, a keményedés és a gördülékenység miatt. Hőkezelés nélküli tengelyek és tengelyek esetén az St5, St6, Steel 35, Steel 40 acélokat használják; Hőkezelésű tengelyekhez - acél 45, acél 40Х, acél 20Х, acél 12ХН3А és mások.
Az anyagok alapvető mechanikai jellemzői:
- sb - az anyag végső szilárdsága, MPa;
- sT az anyag hozama, MPa;
- s-1. t-1 - a hajlítási és torziós anyag tartóssági határértéke, MPa (7.
fáradási határt - a maximális feszültség, amely ellenáll ellenálló anyagból fáradtság meghibásodása, egy tetszőlegesen nagy számú ciklus (7. ábra).
Fig.7.Cruális fáradtság az s - N és t - N koordinátákban (Weller - görbék):
SA és TA amplitúdója normál és nyírófeszültségek, N- tartósság tengely (tengely), s és t-1.D 1.D- állóképesség határát a tengely (tengely) a hajlító és csavaró
A kitartás határai és a végső erősség közötti függőség
A tengelyre ható fő erő tényezők a csavart T és az M,.
A tengelyek kialakítását két szakaszban végzik: tervezési és hitelesítési számítások.
A tengelyek tervezési számítása
A tengelyek tervezési számítását statikus szilárdsággal végezzük a méreteik hozzávetőleges meghatározásához. Finomított számítás elvégzéséhez ismerni kell a rész (átmérő, szakaszok hossza, a terhelés helyének és a támaszok helyének) tervezését. De a számítás elején a tervezési fejlesztés lehetetlen, mivel a szakaszok átmérőit még nem határozták meg. Kezdetben csak a T nyomaték ismeretes. az ismeretlen tényezők hatását csökkentett torziós feszültségek kompenzálják.
Statikus statikus szilárdság
ahol T a nyomaték, H × m;
WP - poláris pillanatnyi szakítószilárdság, mm 3; ;
- 15-20 MPa torziós feszültség megengedett.
Honnan határozható meg a kiszámított tengelyátmérő
A tengelyek finomított számítása
A tengelyeket kétféle hiba - statikus szilárdság és fáradtság-ellenállás (fáradási szilárdság) számítja ki. A tengelymozgás gyakorlata megállapította, hogy a tengely megsemmisítésének fő típusa a fáradtság meghibásodása. Ezért a tengelyek fáradékonysági ellenállásának kiszámítását a legfontosabbnak tekintik. A statikus szilárdságú tengelyek kiszámítását kiegészítő (ellenõrzésként) végzik el, hogy megakadályozzák a mûanyag deformálódást és a pusztulást a rövid idejû túlterhelések hatására.
A számítás ellenőrzésként történik. Az S tervezési biztonsági tényezők meghatározását jelenti az állítólagosan veszélyes szakaszokban.
A hajlítás és torzió együttes fellépése esetén a biztonsági határ (a kifáradási ellenállás állománya)
Csak a torziós tengellyel
S - a tengely teljes szélessége;
Ss - a tengely erőssége a hajlítás szokásos igénybevételének megfelelően;
St - a tengely szélessége a torziós érintőleges feszültségek ellen.
ahol - a tengely tartóssága,
- az anyag durvasága a hajlításnál (sima minta);
- a tengely tartósságának csökkentési együtthatója;
- a hajlítószilárd ciklus amplitúdója, - szimmetrikus ciklus,
- a stresszkoncentrációra való anyagérzékenység koefficiense;
- átlagos ciklusfeszültség, - szimmetrikus ciklus esetén,
hol van a sima referencia-minta kitartása,
- az anyag durvasági korlátja, amikor torziós (sima minta);
- az állóképességi határértékek csökkentésének együtthatója;
- a torziós feszültség ciklusának amplitúdója, - nulla ciklus esetén,
- a stresszkoncentrációra való anyagérzékenység koefficiense;
- a torziós feszültség ciklusának átlagos feszültsége, - a nulla ciklus esetében,
A tengelyben fellépő feszültség ciklikusan változik. A hajlítási feszültségek szimmetrikus ciklusban változnak (7a. Ábra), a torziós feszültségek nulla ciklusban változnak (7b ábra).
. - keresztmetszetű axiális és poláris pillanat, mm 3.
Smax. t min - minimális ciklusfeszültség, MPa;
szimmetrikus ciklus esetén,
a nulla ciklusban,
sm. t m az átlagos ciklusfeszültség, MPa;
szimmetrikus ciklus esetén,
a nulla ciklusban.
R a ciklus aszimmetria együtthatója
egy szimmetrikus ciklusra nulla ciklusra.
Ábra. 7.Tsikly normális feszültség és hajlító), és torziós nyírási hangsúlyozza b)
Az alsó állóképességi határok együtthatói
hol. - a hajlítás és torzió hatásos stressz-koncentrációs együtthatói.
. - a munkadarab keresztmetszetének abszolút méreteinek befolyása a hajlítás és torzió során;
Felületi érdességi együttható ,. csiszoláshoz és polírozáshoz;
A felület keményedési együtthatója.
A feszültségkoncentrátorok olyan tényezők, amelyek csökkentik az alkatrész tartósságát (8. ábra). A feszültségkoncentráció akkor következik be, amikor az alkatrészek mérete és alakja megváltozik.
A koncentrátorok közé tartoznak a filcek, kulcsok, hornyok, horogok, szálak és egyéb tényezők.
8. ábra A feszültségek megoszlása a tengelyeken (feszültségkoncentráció)
A tengelyen ható fő erő tényező az M hajlítónyomaték,. A tengelyek számítása két szakaszban történik: a tengelyek tervezett és hitelesített számítása.
A tengelyek tervezési számítása
A tengelyek tervezési számítását statikus szilárdsággal végezzük a méretek hozzávetőleges meghatározásához. A számítás elején csak a Mie hajlító pillanat ismeretes. A tengely statikus szilárdságának állapota
ahol Mi a nyomaték, H × m;
Wo-poláris pillanatnyi szakítószilárdság, mm 3;
- a torziós feszültségek megengedettek. MPa;
- tengely anyagának kitermelési pontja, MPa;
Honnan határozható meg a kiszámított tengelyátmérő
A tengelyek finomított számítása
A számítás ellenőrzésként történik. Az állítólagosan veszélyes szakaszok tervezési biztonsági tényezőinek meghatározásából áll.
hol van a sima referencia-minta kitartása,
- az állóképességi határértékek csökkentésének együtthatója;
- az amplitúdó hajlító feszültség ciklus - szimmetrikus ciklus - az otnulevogo ciklus;
- a stresszkoncentrációra való anyagérzékenység koefficiense;
- átlagos ciklusfeszültség, - szimmetrikus ciklus esetén.