Тік тісті цилиндрлі бірсатылы редуктор және тік белдік беріліс негізіндегі жетек

 

1. Белдікті берілістердің кейбір артықшылықтары мен кемшіліктері.

 

 

       Белдікті беріліс механикалық берілістердің ертеден қалыптасқан бір түрі болып саналады. Берілістің бұл түрі қазіргі кезде техниканың көптеген саласында қолданылады. Басқа берілістермен салыстыру арқылы белдікті берілістердің кейбір артықшылықтары мен кемшіліктерін көруге болады:

1. Белдікті берілістердің тісті берілістерге қарағандағы негізгі артықшылықтары:

a) белдікті беліліс қуатты едәуір қашықтыққа беруге мүмкіндік туғызады

        (15...60м қашықтықта);

b) белдікті беріліс басқа берілістерге қарағанда бірқалыпты және дыбыссыз

         жұмыс істейді;

c) белдік өзінің сырғанау қабілеттілігіне байланысты динамикалық және

         соққы күштерін кемітеді және артық күштен сақтайды;

d)   белдік берілістерінің құрамы қарапайым, арзан келеді және олардың

бүлінген бөлшектерін тез ауыстыруға болады(жылдамдығы 100000айн/мин-қа дейін жетеді);

2.      Белдікті берілістердің тісті берілістерге қарағандағы негізгі кемшіліктері:

a) белдікке түсірілген күштің мөлшеріне байланысты, белдіктің сырғанау кезіндегі беріліс санының тұрақсыз болуы;

b) шкивтерге орналасқан белдіктің жылдамдығы артқан сайын жұмыс істеу мерзімі кемиді;

c) белдіктің жұмыс істеу мерзімінің аздығы (1000...5000сағ, ал жоғары жылдамдықты берілістер күшін 500...600сағ);

d) біліктерге түсетін күш мөлшерінің көп болуы;

e) ПӘК-інің төмен болуы (берілістер үшін η=0,85...0,95).

 

 

2. Белдікті берілістердің негізгі сипаттамалары.

 

 

1. Қуат. Белдікті берілістер көбінесе 0.3…50кВт арасында қолданылады, кей жерлерде беріліс қуаты 150кВтқа жетеді, бірақ жаңа машинамен өте үлкен қуатты (300кВт-тан артық ) беру тиімсіз, себебі берілістердің өлшемдері өте үлкен болады.
2. Беріліс қатынасы және жылдамдық. Сына тәрізді белдікті берілістерде және керетін ролигі бар жалпақ белдікті берілістерде беріліс санын 10-ға дейін жеткізуге болады. Бірақ белдікті берілістердің беріліс саны төрттен аспағаны жөн, себебі олардың көлемі ұлғайып кетеді. Сына тәрізді О,А,Б,В пішінді белдіктердің жылдамдығы 25м/c-тан, ал УА, УБ, УВ.УО – 30м/с-тан аспауы керек.
3. Қолдану саласы. Жалпақ және сына тәрізді белдіктердің негізгі қолдану саласы бір бірімен ұқсас, бірақ олардың арасында аз да болса айырмашылық болады.

     Жалпақ белдіктердіөте үлкен жылдамдықта, жұмыстың бірқалыптылығын

     қатаң талап ететін жерлерде және осьаралық қашықтығы үлкен берілістерде

     сына тәрізді белдіктерге қарағанда оларды қолдану ыңғайлы.

     Жалпақ белдікті берілістерге қарағанда сына тәрізді белдіктерді осьаралық

     қашықтығы шамалы, беріліс саны едәуір және берілісті бірнеше шкивке

     беретін берілістерде көп қолданылады. Басқа белдіктер сияқты сына тәрізді

   белдіктер де шексіз етіп жасалады. Белдіктер үзілген кезде ауыстырып

     отыру үшін шкивті консольға орналастырылады.

4. Жалпақ белдікті берілістердегі осьаралық қашықтық. Берілістерде кіші осьаралық қашықтықты таңдап алған кезде, белдіктің шкивті қамтитын бұрышы   150º-тан кем болмауға тиісті екенін ескеру керек.  Үлкен осьаралық қашықтық белдіктің қымбат болуына әкеліп соғады. Ең үлкен осьаралық қашықтық: а=2(D1+D2). Ал сына тәрізді белдікті берілістің ең кіші осьаралық қашықтығы: amin=0.55(D1+D2)+h, мұндағы h – белдік қимасының биіктігі. Ал ең үлкен осьаралық қашықтығын аmax=2(D1+D2) деп алуға болады.

 

 

3. Белдіктің жұмыс істеу қабілеттігі және белдікті берілістерді есептеу.

 

 

       Белдікті берілістедің жұмыс істеу қабілеттігі мына көрсеткіштерге: 1. белдікті тарту қабілеттілігіне, яғни шкив пен белдіктің арсындағы ілініс күшіне; 2. Белдіктің жұмыс істеу мерзіміне, яғни белдіктің беріктігіне байланысты болады. Егер бірінші жағдай орындалмаса, онда белдік айналмай тұрып қалады; ал екінші жағдай орындалмаса, онда белдік істен тез шығып қалады. Қазіргі кезде белдікті берілісті көбінесе белдіктің тарту қабілетіне байланысты есептейді. Серпімді белдіктердің шкивтегі жұмысы. Серпімді белдіктердің шкивтегі жұмысы серпімді сырғанауға байланысты болады. Серпімді сырғанау жетекші тармақ пен жетектегі тармақтың салыстырмалы ұзарымдылығының әр түрлі болуына байланысты анықталады. (2.1-сурет).

Белдіктің салыстырмалы сырғанауы мына формуламен есептеледі:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ξ=ε1-ε2, мұндағы ε1 – жетекші тармақтың салыстырмалы ұзарымдылығы; ε2 – жетектегі тармақтың салыстырмалы ұзарымдылығы. ε1 мен ε2-ні Гук заңына байланысты тармақтардың таралу күші (S1 мен S2) арқылы белдіктің салыстырмалы сырғанауын былай жазуға болады:

 

ξ=    (1)

 

мұндағы Е-серпімділік модулі;

F – белдіктің көлденең қимасының ауданы.

 

             2.1-сурет.  Белдікті берілістердің сырғанау схемасы

 

 

4. . Белдікті берілістердің кинематикасы.

 

 

       Шкивтердің айналу жылдамдығы мына формуламен анықталады:

 

   м/сек    (2)

 

мұндағы D1  және D2 – жетекші және жетектегі шкивтердің диаметрлері;

n1 және n2 – жетекші және жетектегі шкивтердің 1минуттағы айналым саны.         Жетектегі шкивтің жылдамдығы жетекші шкивтің айналу жылдамдығынан аз болады:

 м/сек    (3)

 

мұндағы ξ – белдіктің салыстырмалы сырғанауы.

Беріліс саны мына формула бойынша анықталады:

 

    (4)

 

Белдікті берілістердегі негізгі геометриялық байланыстар:

Белдікті берілістерді жобалау кезінде кейбір негізгі өлшемдерді, мысалы, белдік тармақтарының арасындағы бұрыш γ-ны, белдіктің l ұзындығы және осьаралық а қашықтығын есептеу керек. Белдік тармақтарының арсындағы бұрышты 1.7-суреттегі О1АО2 үшбұрышынан табамыз:

 

    (5)

 

Белдіктің кіші шкивті қамтитын бұрышын градуспен алғанда:

 

рад    (6)

 

Жалпақ белдіктерде белдіктің кіші шкивті қамту бұрышы 150º-тан, ал сына тәрізді белдіктер үшін 120º- тан кем болмауы керек. Белдіктің ұзындығы оның шкивті қамту кезіндегі радианмен алынған ұзындығы мен белдіктің түзу сызықты бөлігіндегі ұзындығының қосындысынан тұрады:

 

    (7)

 

Берілістің осьаралық қашықтығы белдіктің ұзындығы белгілі болған кезде мына формуламен анықталады:

 

    (8)

 

 

5. Жалпақ белдікті берілісті тарту қабілеттілігіне байланысты есептеу.

 

 

       Белдікті берілісті тарту қабілеттілігіне байланысты есептеу сырғанау графигіне негізделеді. Сырғанау графигі тарту коэффициенті мен салыстырмалы сырғанау коффициентінің байланысын көрсетеді. Тарту коэффициенті деп, пайдалы беріліс күштің белдік тармақтарының тартылу күштерінің қосындысына қатынасын айтамыз:

 

    (10)

 

Бұл бір жағынан берілістің салыстырмалы күшін анықтайды. Салыстырмалы сырғанау ,

 

,    (11)

мұндағы υ1 мен υ2 – жетекші және жетектегі шкивтегі айналу жылдамдықтары. Сырғанау графигін эксперимент арқылы анықтайды.

       Белдік тармақтарының тұрақты керілу кезінде пайдалы күшті (F) жайлап арттыра отырып, оның сырғанауын өлшейді. Тарту коэффициенті белгілі бір мәніне жеткенге дейін белдіктің сырғанауы оның серпімділік деформациясына байланысты болады.

 

 

       2.2-сурет. Белдікті берілістердегі негізгі геометриялық байланыстар

       2.2-сурет. Белдікті берілістердегі негізгі геометриялық байланыстар

 

       Сырғанау мен серпімділік деформация белдікке түсірілген күшке тура пропорционал, ал графигі тарту коэффициентінің белгілі бір мәніне жеткенге дейін түзу сызықты болады. Бұл 2.2-суретте анық көрсетілген. Егер белдікке түсірілген күшті одан әрі арттыра түссе, онда қосымша сырғанау пайда болады да, белдікке түсірілген күшке қарағанда жалпы сырғанау жылдамырақ ұлғаяды. Ал күшті одан әрі ұлғайтсақ, шкив айналмай тұрып қалады да, график кенет жоғары көтеріледі. Берілістің ПӘК-і белдікке түсірілген күштің ұлғаюымен көбееді де, ең жоғары мәні тарту коэффициентінің ең жоғары мәніне сәйкес келеді, ал сонымен қосымша шығын болуына байланысты ПӘК азаяды.

       Тарту коэффициентінің қауіпті орташа мәні φ тәжірибе арқылы анықталады, мысалы, резина араластырылған белдіктер үшін φ=0,45...0,5 болады. Графиктен алынған берілістің артық күшке қабілеттелігін білдіреді. Бұл қатынас теріден және жүннен жасалған белдіктер үшін 1,35...1,5: мақта-матадан жасалған белдіктер үшін 1,15...1,3-ке тең болады.

Белдіктегі мүмкіндік пайдалы кернеу эксперимент арқылы анықталған сырғанау графигінен алынады (2.3-сурет). Белдік пен шкив арасындағы қысымның ұлғаюына байланысты үйкеліс коэффициенті кемиді. Үйкеліс коэффициенті бірқалыпты жағдайда шкивтің диаметріне, белдіктің қалыңдығына байланысты болса, мүмкіндік пайдалы кернеу де сол шамаларға байланысты болады. Мүмкіндік пайдалы кернеуі [κ]˳ төмендегі формуламен анықталады:                              

 

    (12)

 

    (13)

 

С˳ - берілістің орналасуын және белдіктің керілуін есептейтін коэффициент;  

       Горизонталь немесе горизонталь жазықтыққа көлбеу орналасқан берілістерде белдіктің салмағы төменгі шкив пен белдік арасындағы ілінісуді жақсартады, ал вертикаль орналасқан берілістерде немесе вертиклаь жазықтыққа көлбеу орналасқан берілістерде белдіктің салмағы төменгі шкив пен белдік арасындағы ілінісуді нашарлатады. Күш түсірілген немесе өздігінен керілетін серпімді берілістер үшін С˳=1.

       Егер белдік тармақтары горизонталь жазықтықпен бұыш жасап (γ̥=0º...60º) орналасса, онда С˳=1 ; ал ол бұрыш γ̥=60º...80º болса, С˳=0,9;  егер γ̥=80º...90º, С˳=0,8.

Берілістің тарту қабілеттілігі қамту бұрышына тікелей байланысты болады, мысалы, қамту бұрышы азайған сайын берілістің тарту қабілеті де азаяды. Сα коэффициентінің шамасын төменгі формуланың көмегімен алуға болады.

Сα =1-0,003(180º-α) . Осы коэффициенттерді ескере отырып, белдік арқылы берілетін пайдалы күш пен қуатты мына формуламен есептеуге болады:    

     

Kг    (14)

 

 

        2.3-сурет. ПӘК және сырғанау графиктері

 

 

мұндағы К – динамикалық коэффициент, ол жұмыс істеу жағдайына және күштің өзгеруіне байланысты алынады (К=1...1,6)

 

квт    (17)

 

Белдік қимасының ауданын мына формуламен есептеп табуға болады:

 

    (18)

 

Жұмыр белдікті берілісті есептеу жалпақ белді берілісті есептегенмен бірдей. Сондықтан жұмыр белдікті берілісті есептегенде жалпақ белдікті берілісті есептегендегі формуланы қолдануға болады.

       Жалпақ белдікті берілісті есептеу жолдары:

1. Жоғарыда көрсетілген белдік түрлерінің ішінен қажеттісін алады.
2. Шкивтердің диаметрін табады. Кіші шкивтің диаметрін анықтауда М.А.Савериннің формуласын қолданған ыңғайлы:

 

    (19)

 

Мұндағы N – қуат(квт)

N –  айн/мин – шкивтің 1 минуттағы  айналу саны.

Белдіктің жылдамдығын анықтау керек. Қажет болған жағдайда шкивтің диаметрін біршама кішірейтуге  болады.

3. Машинаның өлшемдеріне, құрылысына байланысты осьаралық қашықтықты анықтайды.
4. Кіші шкивтегі белдіктің шкивті қамту бұрышын анықтайды.
5. Белдіктің көлденең қимасының ауданын тарту қабілеттілігіне арналған формуламен анықтайды.
6. Қажетті белдікті стандартталған белдіктермен салыстырады.
7. Жауапты беріліс үшін белдіктің жұмыс істеу мерзімін  анықтайды.
8. Білікке әсер ететін күшті анықтайды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ТҮЗУ ТІСТІ ЦИЛИНДРЛІ ДӨҢГЕЛЕК.

 

1. Тісті дөңгелектердің материалдары, оларды химиялық әдістермен және қыздырып өңдеу.

 

 

       Тісті дөңгелектердің материалдары иілуге беріктігі және сыртқы бетінің қаттылығы жоғары болуы керек. Сондықтан тісті дөңгелектер болаттан жасалса, онда оларды қыздырып өңдеу қажет. Болаттан жасалған тісті дөңгелектермен қатар техникада шойын мен пластмассадан жасалған тісті дөңгелектер де қолданылады.

       Кезектесіп жұмыс істейтін механизмдерде, қаттылығы өте жоғары шынықтырылған болат қолданылады, олардың сыртқы беті берік болғанымен шоғырлану кернеуі көбееді. Дөңгелек тістері болаттың қаттылығы НВ˂350 болса, онда тістерді қыздырып өңдегеннен кейін, егер қаттылығы HRC≥40 болса, қыздырып өңдеу алдында кесіледі. Екінші жағдайда қолданған кезде тісті ажарлап тазалау керек.

       Қаттылығы жоғары шынықтырылған болаттар HRC≥40, қазіргі кезде жылдамдық қорабында аз күш түскенде ғана қолданылады, ал күш көп және ол тұрақты әсер еткенде жақсартылған болат қолданылады.