Критерії працездатності ланцюгової передачі

Основною причиною втрати працездатності є знос шарнірів ланцюга. Основний розрахунковий критерій зносостійкості шарнірів:

, (3.76)

де p – тиск у шарнірі;

d – діаметр валика;

B – ширина ланцюга, що дорівнює довжині втулки.

Допустимий тиск у шарнірах ланцюга

, (3.77)

де K_е – коефіцієнт експлуатації,

, (3.78)

де K_д – коефіцієнт динамічного навантаження;

K_а – коефіцієнт міжосьової відстані або довжини ланцюга;

Кн – коефіцієнт нахилу ланцюга до обрію;

K_рег – коефіцієнт способу регулювання натягу ланцюга;

K_с – коефіцієнт змащення і забруднення передачі;

K_реж – коефіцієнт режиму або тривалості роботи протягом доби.

Термін служби ланцюга за зносом залежить:

- від міжосьової відстані (збільшується довжина ланцюга і зменшується число пробігів ланцюга в одиницю часу, тобто зменшується число поворотів у кожнім шарнірі ланцюга);

- від числа зубців малої зірочки (зі збільшенням z₁ зменшується кут повороту в шарнірах).

Практичний розрахунок ланцюгової передачі наведений у роботі [7].

4 Вали та осі

Загальні відомості

Обертові деталі механічних передач розміщують на валах та осях, які забезпечують постійне положення осі обертання цих деталей. Вали та осі призначені для підтримування закріплених на них деталей і забезпечення їх постійного положення відносно інших частин машини (рисунок 4.1). Осі не передають крутного моменту і працюють тільки на згин. Вісь може бути рухомою і нерухомою. Вали передають обертовий момент і тому працюють на згин та кручення.

У залежності від форми повздовжньої осі вали поділяють на прямі (рисунок 4.2 , а), колінчаті (рисунок 4.2, б), гнучкі (рисунок 4.2, г).

Колінчасті і гнучкі вали належать до спеціальних деталей.

За конструкцією розрізняють вали й осі: гладкі (рисунок 4.2 , в) та ступінчасті (рисунок 4.2 , а) (фасонні). Ступінчасті вали роблять для фіксації деталей в осьовому напрямку, а також для монтажу деталей при посадці з натягом.

Для зменшення маси, а також для підведення змащення проектують порожні вали.

Вздовж вала чи осі розрізняють такі ділянки: опорні ділянки – цапфи, які спираються на підшипники – несучі ділянки, на яких закріплюють обертові деталі (зубчасті колеса, шківи, зірочки ланцюгових передач тощо), перехідні ділянки, які з’єднують опорні ділянки з несучими. Цапфи поділяються на шипи, які знаходяться на кінцях вала та сприймають радіальні сили, шийки – проміжні цапфи та п’яти – кінцеві ділянки, які сприймають осьові сили.

Вали та вісі найчастіше виконуються з таких матеріалів:

- Ст5, Ст4 та інші для валів без термообробки;

- сталь 45, 40Х та інші для валів з термообробкою (поліпшення);

- сталь 20, 20Х для швидкохідних валів на підшипниках ковзання з цементацією цапф;

- сталь 20,30, Ст3, СТ4 та інші для осей.

Задачами розрахунку валів та осей є забезпечення усталісної міцності, обмеження деформації згину та кручення, можливих поперечних та крутильних коливань. Розрахунок і конструювання валів – взаємозв’язані процеси, тому розрахунок валів складається з двох етапів: проектного та перевірочного розрахунку.

При проектному розрахунку валів, як правило, відомі навантаження, розміри основних деталей, розташованих на валові. Потрібно вибрати матеріал і визначити розміри вала.