Gépalkatrészek és alaprajzok, tengelyek és tengelyek
Működés közben a forgó tengelyek és tengely még egy állandó külső terhelés vizsgálati feszültség váltakozó szimmetrikus hajlító ciklus ezért lehetséges fáradtság meghibásodása forgó tengelyek és tengely. A túlzott deformáció tengelyek megzavarhatja a normális működését csapágyak és fogaskerekek, így a fő teljesítmény kritériumok tengelyei aknák és ellenállás a fáradtság és a merevség .Praktika azt mutatja, hogy zavar a tengelyek nagy sebességű gépek általában akkor fordul elő eredményeként anyagfáradást.
A tengely végleges kiszámításához meg kell ismerni annak kialakítását, a tartók típusát és helyét, a külső terhelések alkalmazási helyét. A csapágyak kiválasztása azonban csak akkor lehetséges, ha a tengely átmérője ismert. Ezért a tengelyeket két fázisban számolják ki: előzetes (tervezés) és végleges (ellenőrzés).
A tengelyek előzetes számítása. A tervezési számítás csak torzításra szolgál. ahol, hogy kompenzálja a hajlító igénybevételnek és egyéb tényezők figyelembe rögzítetlen szignifikánsan alacsonyabb értékeket által megengedett torziós feszültségek, például a kimeneti tengely fogaskerék részletben [τk] = (0,025. 0,03) Rm. ahol σв a tengely anyag ideiglenes ellenállása. Ezután a tengely átmérőjét az erősségi állapot határozza meg
Az átmérő kapott értékét a GOST "Normál lineáris méretek" szerint a legközelebbi szabvány méretre kell kerekíteni, amely négy alapvető és számos további méretet állít elő; az utóbbi csak indokolt esetben használható fel. Így a standard Rā 40 tartományából a 16 és 100 mm közötti tartományban a következő alapvető normál lineáris méretek állnak rendelkezésre. 16,17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100.
Mivel az ágazat a megadott tartományban 35, 55, 65, 70 mm lyukátmérőjű gördülőcsapágyakat gyárt, megengedhető a tengely és a tengelyoldali lapok további méreteinek használata.
A reduktorok kialakításakor a hajtótengely kimeneti végének átmérője megegyezik a motor tengelyének átmérőjével, amellyel a fogaskerék tengelyét összekapcsolják.
A kimeneti tengely végének átmérőjét követően a tengelycsapok átmérőjét (kicsit nagyobbak a kimenő vég átmérőjénél) és a csapágyakat választják ki. A tengelyek szerelvényfelületének átmérője a szerelvényegységek csavarjai alatt a szerelés kényelmére a szomszédos szakaszok nagyobb átmérőjére van szükség. Ennek eredményeképpen a lépcsős tengely szoros alakban van az egyenlő ellenállású rúdhoz képest.
A tengelyek és a tengelyek számítási sémái (ábra.2.13, a-d). A tervezési terv összeállításakor a tengelyek és a tengelyek merev támaszokban csuklós gerendáknak tekintendők, amelyek közül az egyik mozgatható. A nyomás tengelyek és továbbított a tengelyek szerelt részeik, úgy koncentrált és a csatolt a közepén a kerékagy (lásd. Ris.2.13, d). A csapágyak súrlódási erejét nem veszik figyelembe, mivel a tengelyek, tengelyek és a hozzájuk kapcsolódó részek súlya általában elhanyagolt. Ezenkívül a legtöbb esetben a tengely megnyújtásával vagy tömörítésével járó erőket elhanyagolják.
Ábra. 2.13. A tengelyek és tengelyek tervezési tervei
A tervezési diagram koordinátatengelyeit a fő külső erők vektorai mentén kell irányítani. Ha a külső erők működési síkja közötti szög nem haladja meg a 30 ° -ot, akkor ezek az erők egyetlen síkban kombinálhatók a tervezési sémában.
Radiális csapágy a reakció, és így, úgy gondoljuk támogatja feltételes-TION következőképpen (ris.2.13): és - egy csúszó távolság upodshipnikov 0,3. 0,4 a hosszának a belső végén, a miatt a deformáció, és a tengelyek a nyomógörgők a felfekvési hossz egyenetlenül oszlik; b - a radiális gördülőcsapágyakat közepén szélességük; c, d - uradialno gördülőcsapágyak a metszéspontjai a tengely forgástengelyére merőleges az érintkezési terület a közepén (és méretét, amely meghatározza a távolság O pont Kleimenov csapágy számítjuk képletek szerint függően csapágy mérete).
Ábrán 2,14, a-e azt mutatja, a tervezet séma húzódob hengeres fogaskerekek spirális betöltött nyomaték T, a kerületi erő Ft, sugárirányú Fr erő és axiális erő Fa. Itt találhatók a függőleges és vízszintes síkok hajlítási pillanatai és a forgatónyomaték ábrái is. A tengely bármely szakaszában a teljes hajlítónyomaték a vízszintes és függőleges síkok hajlítónyomatékainak geometriai összege,
A hajlító- és csavarási momentumok egyidejű hatását az egyenértékű nyomaték értékével veszik figyelembe, például a legnagyobb tangenciális feszültségek hipotézisével,
A tengelyek végső számítása. A tengelyek hitelesítési számítását a fáradtság és a merevség érdekében végezzük (nem fogjuk figyelembe venni az oszcillációkat).
A tengelyek egyszerűsített fáradtsági vizsgálata azon a feltevésen alapul, hogy nemcsak a normál, hanem a tangenciális feszültségek is szimmetrikus (legkedvezőtlenebb) ciklusokban változnak. Ez a számítás több száz százalékos pontatlanságot eredményez a tengely erősségének növelése irányában. A fáradtság-ellenállás állapota formája
ahol σequ egyenlő feszültség a vizsgálati szakaszban; A meqv az egyenértékű pillanat; d a tengely átmérője ebben a szakaszban; [σ-1i] a szimmetrikus feszültségváltozási ciklus megengedett hajlítófeszültsége (2.6. táblázat).
Ábra. 2.14. A hengeres hajtómű hajtó tengelyének számítási sémája csavarvonalas hajtóművel
Megengedhető feszültség a hajlításhoz
A vizsgálandó szakasz becsült tengelyátmérőjét a képlet határozza meg
és összehasonlítjuk a tengely felépítéséhez alkalmazott átmérővel.
Ha az ellenőrzendő tengelyszakaszt meg kell gyengíteni egy kulcslyukkal, akkor a kiszámított tengelyátmérőt meg kell növelni 7,10% -kal.
A tengelyek tervezésére és hitelesítésére vonatkozó képleteket és ajánlásokat a tengelyek kiszámítására is használják, figyelembe véve a normál hajlítási feszültségeket, mivel Mk = 0. A nem forgó és [σ-1i] megengedett feszültsége [σi] a forgó tengelyek esetében a táblázatból van kiválasztva. 2.6.
Korrigált ellenőrzése kiszámítása tengelyek a fáradtság azon a feltételezésen alapul, hogy a normál feszültséget változhat egy szimmetrikus és tangens - aszimmetrikus ciklusban. Ez a számítás az, hogy meghatározza a tényleges biztonsági tényező a gyanított veszélyes szakaszok szerint változnak jellegétől feszültségek befolyásolására abszolút méreteit részek, az igénybevétel koncentrációja, érdessége és a felületi edzés. A fáradtság-ellenállás állapota formája
ahol sσ. sτ - a normál és a nyírófeszültségek biztonsági tényezője (számításukat figyelembe vették az anyagok ellenállása); [s] - megengedhető biztonsági tényező; a tengelyek [s] ≥ 1.3.
A legtöbb esetben korlátozhatja magát a tengelyek egyszerűsített vizsgálati számításához. Az állítólagosan veszélyes szakaszban ismert ismert egyenértékű stressz alapján könnyű meghatározni azokat az eseteket, amikor a fáradtság-rezisztencia feltételei ismeretesek. A megadott ellenőrzési fáradtság kiszámítása nem szükséges, ha
ahol σ-1i - egy sima minta tartóssága a szimmetrikus terhelési ciklus alatt; K a képletben meghatározott állóképesség-határ csökkentési együtthatója
ahol a Kσ a stressz-koncentráció tényleges koefficiense; Kd az abszolút keresztmetszeti dimenzió hatásfoka; KF - felületi érdességi tényező; K u a felületi keményedési hatás együtthatója. Ezeknek az együtthatóknak a értékeit a referencia irodalom tartalmazza.
Az 1. ábrán. 2.15 A tengelyek és tengelyek fő feszültségkoncentrátorai: a - filé; b - mélyedés; c - keresztirányú furat; g - kulcstartó.
Ábra. 2.15. Fő tengelyek és tengelyek feszültségkoncentrátorai
Ellenőrző fáradtság számítást végezni nominális hosszú hatástartamú terhelés zárja tranziens túlterhelések (például az induló vagy a dinamikus hatásokat, sokk), amelynek gyakorisága a kicsi, és nem okoz tartós törés.
A statikus szilárdság kiszámítása. Abban az esetben, ha rövid távú csúcsterhelés fordulhat elő a maradék deformáció megakadályozása érdekében, a statikus szilárdságra vonatkozó feltétel
ahol KP a túlterhelési tényező, amely megegyezik a legnagyobb motornyomatéknak a névleges értékhez viszonyított arányával (biztonsági berendezés jelenlétében a sebességváltó attól a pillanattól függ, hogy az eszköz milyen állapotban van); σt az anyag szilárdsága; [st] a hozampont megengedhető biztonsági tényezője. Általában [st] = 1,2. 1.8.
A tengelyek és tengelyek számítása a merevség érdekében. Az alkalmazott aktív és reaktív erők hatására a tengelyek hajlottak és csavarodnak. A hajlító tengelyek deformációit y keresztirányú keresztmetszetek y elhajlása és forgási szöge jellemzi (2.16. Ábra).
A tengely vagy a tengely maximális elhajlását az eltérítő nyílnak nevezik, és f jelöli. A tengely torziós alakváltozását a φ csavarási szög jellemzi.
Ábra. 2.16. A hajlító tengely deformációjának rendszere
Ennek eredményeként, az eltérítést és a tengely forgását szakaszok megváltozik kölcsönös helyzete fogaskerék fogazások (2.16 ábra), és a csapágy elemek, ami egyenetlen eloszlása terhelés szélességében keréktárcsák és fogaskerekek hossza siklócsapágy gyűrűk SKEW gördülőcsapágyak. A deformáció a torziós tengely okoz egyenetlen terhelés elosztása mentén lévő rések bordák a tengely hosszának a fogaskerék felni lehet az egyik oka a veszteség precíziós orsók eszterga, ami torzióstengely rezgéseket.
Deformáció a tengely csekély hatása van a munka biztonsági öv és a láncos, tengelyek így az ilyen programok nem ellenőrzik a merevséget. Rövid tengelyek, például fogaskerék tengelyek, merevség általában nem ellenőrzik, mert alakváltozás és twist szög ezen tengelyek kicsik, valamint merevsége biztosított.
A tengelyek merevségi feltételei a következők szerint lettek megfogalmazva:
Itt, [j] - megengedett alakváltozás (a felszerelés helyén a fogaskerekek, [Y] ≤ 0,01M, ahol m - felkészül egység.); [F] - megengedett alakváltozás (általános célú szerszámgép tengelyek [f] ≤ 0,0003l ahol l - span hossza.); [Α] - megengedett elfordulási szög a szárrész (csapágyakra [α] = 0,001 rad, csapágyaknál [α] ≤ 0,05 rad, és nagymértékben függ a csapágy típusától, a tengelyek a fogaskerekek a támaszok szakaszok [α ] = 0,001 rad); - a megengedett szög csavar a tengely (1 = 0,25 ° / m, attól függően, tervezési követelmények és működési feltételeit.).
A tengelyek merevségi állapota:
itt [f] ≤ 0,002l. ahol l a támaszok közötti távolság.