Критерии работоспособности и расчет цепной передачи.

4. Критерии работоспособности и расчет цепных передач.

В открытых передачах причина выхода из строя цепи – износ ее шарниров, а в закрытых передачах – усталостное разрушение элементов цепи (разрыв цепи).

Т.о. основными критериями работоспособности цепных передач являются: износостойкость и прочность.

4.1 Расчет цепи на износостойкость.

В общем случае износ шарнира цепи: .

- путь трения (который проходят взаимодействующие тела в процессе эксплуатации);

- давление шарнира в цепи.

За один пробег цепи в каждом шарнире совершается 4 поворота на угол.

Следовательно, на износ цепи в основном влияют следующие факторы:

1. чем выше давление, тем выше износ ();

2. чем меньше зубьев у звездочек, тем больше нагрузка ();

3. чем больше межосевое расстояние, тем меньше износ ();

4. и прочее:

- характер смазки;

- вид регулирования натяжения;

- характер нагрузки.

Расчет на износостойкость шарниров цепи проводится по формуле:

(1) , где - давление в шарнире проектируемой цепной передачи;

- допускаемое по износостойкости давление в шарнире цепи при средних условиях эксплуатации (табличное значение);

- коэффициент эксплуатации, учитывает условия эксплуатации проектируемой цепной передачи;

- коэффициент динамичности нагрузки, учитывает характер приложения нагрузки; - коэффициент, учитывающий межосевое расстояние

, а если ,то .

- коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту

- коэффициент, учитывающий вид регулирования натяжения цепи (периодическое - , автоматическое - );

- коэффициент, учитывающий способ смазывания (периодическое смазывание, картерное и т.д.); - коэффициент, учитывающий режим работы (односменная-(8ч.), двухсменная- (16ч.), непрерывная).

На практике формулу (1) при проверочном расчете записывают в виде:

(2)

Проектный расчет цепной передачи:

Эту формулу можно получить, если из выражения (2) все величины выразить через шаг (t).

4.2 Расчет цепи на прочность.

Определяется запас прочности цепи:

, где - разрывное усилие в цепи (справочник);

- полезная нагрузка или окружная сила; - допускаемый запас прочности (справочник).

Валы и оси. Конструкции, критерии работоспособности. Виды концентраторов напряжений в валах.

Общие сведения.

Валы и оси – это детали. Которые несут на себе вращающиеся части машин (зубчатые колеса, звездочки, шкивы и т.д.).

Валы отличаются от осей тем, что передают крутящий момент и всегда вращаются.

Оси могут быть подвижными (вращающимися) и неподвижными.

 

 

 

 

В общем случае в сечении вала возникает 2 вида напряжений:

· нормальные напряжения s (изгиб вала под действием сил в зацеплении);

· касательные напряжения t (причина – крутящий момент).

 

В общем случае в оси возникают только нормальные напряжения.

В дальнейшем рассмотрим только валы.

Конструкция валов.

1 2 3 4 5 6

 

1- фаска вала;

2- ступенчатый переход вала с галтели;

3- ступенчатый переход с проточек;

4- буртик вала;

5- шпоночный паз;

6- цапфа вала.