Анализ ударной стойкости цепи
Исследование возможности применения эвольвентных звездочек, более технологичных в изготовлении, в сравнении со звездочками с прямолинейными, выпукло-вогнутыми профилями зубьев по критерию ударной стойкости цепи, предельно допустимой частоты вращения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.05.2017 |
| Размер файла | 25,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Во время работы цепной передачи имеет место явление удара эле мента цепи о звездочку, которое влияет на усталостную прочность цепи, нарушает
запрессовку ее элементов, вызывает появление шума.
В литературе [1,2] рассмотрен начальный момент контакта шарнира цепи с зубьями звездочек, имеющими вогнуто-выпуклый профиль по ГОСТ 591-69 или прямоли нейный профиль по ГОСТ 592-81.
Рассмотрим возможность применения звездочек с эвольвентным профилем по условию ограничения кинетической энергии соударения зуба звездочки с шарниром цепи в сравнении со звездочками, имеющими стандартные профили. эвольвентный звездочка ударный цепь
Центры шарниров O1 и О2 смежных звеньев расположены на произвольной окруж ности радиуса Rк. Точка К шарнира цепи входит в контакт с зубом звездочки со скоростью
V = О2К (1)
Нормальная составляющая этой скорости, которая определяет силу удара
Vу = О2М0 = tК sinК, (2)
где tК - текущий шаг цепи;
К- угол давления шарнира на зуб звездочки.
К = /z + К; (3)
К = arccos().
Для эвольвентной звездочки радиус основной окружности
rв = mz/2cos, (4)
где угол профиля реечного инструмента.
Формулу для определения скорости удара окончательно можно представить в виде
Vу = tК , (5)
где = sin коэффициент скорости удара.
Кинетическая энергия удара [2] шарнира цепи о зуб звездочки при входе в зацепление:
Е = 5,48 1012q2n2t3. (6)
1. Величина коэффициента уменьшается с увеличением числа зубьев звез дочки для всех видов профилей зубьев;
2. Величины для звездочек с эвольвентными и стандартными профилями соизмеримы друг с другом.
Известно [3], что сила удара звена цепи о зуб звездочки определяется кинети ческой энергией удара в момент зацепления (6). Предельное значение частоты вращения звездочки с меньшим числом зубьев определяется исходя из удельной кинетической энергии удара, которая на основании рекомендации [4] взята равной (3…4)10-4 Дж/мм.
Дж/мм, (7)
где q - масса 1 м. цепи, кг/м;
D, L - диаметр и длина ролика цепи, мм;
- коэффициент скорости удара;
n - частота вращения звездочки, с-1.
Тогда зависимость для определения максимальной скорости имеет вид
(8)
где Ввн - расстояние между внутренними пластинами цепи, мм;
q - масса 1 м цепи, кг;
D - диаметр ролика цепи, мм.
По зависимости (8) проведены расчеты максимальной скорости (nmax) для звездочек с эвольвентным, вогнуто-выпуклым и прямым профилями.
Изменение предельной частоты вращения nmax в зависимости от числа зубьев звездочки, номинального шага цепи и профиля зуба. В качестве примера взяты роликовые цепи с шагами t = 31,75мм и t = 38,1 мм.
Анализ кривых показывает, что величины nmax для эвольвентных и стандартных звездочек соизмеримы.
Сравнительные данные результатов работы звездочек с изношенной цепью, из которых следует, что во всех случаях максимально до пустимая величина nmax для звездочек с эвольвентным профилем несколько ниже, чем для звездочек с вогнуто-выпуклым и прямолинейным профилями.
Рассмотрим возможность использования эвольвентных звездочек в цепных передачах с зубчатой цепью. Исследуем удар пластин зубчатой цепи о зубья звездочек различного профиля. По зависимости (5) определяем скорость удара Vу.
Vу = tК , (9)
Рассмотрим зацепление новой зубчатой цепи номинального шага t и эвольвентной звездочки.
Контакт плоских граней пластин цепи с эвольвентной звездочкой имеет место в одной точке К, в отличие от звездочки с прямолинейным профилем, с которой цепь контактирует в пределах рабочей части зуба, ограниченной двумя точками [1]. Скорости удара в этих точках при этом отличаются друг от друга, а для расчетов выбирается скорость удара в средней точке рабочей части зуба.
В случае эвольвентных звездочек скорость точки контакта К равна
, (10)
где - угловая скорость звездочки;
- расстояние от центра шарнира цепи до точки контакта цепь-звездочка. Скорость удара как составляющая скорости и направленная по нормали к профилю в точке контакта К равна
. (11)
Величина находится последовательным решением ряда уравнений:
, (12)
, (13)
где - угол наклона рабочих граней пластины цепи (по ГОСТ 13576-81),
, (14)
; (15)
;
; (16)
- расстояние от центра шарнира до рабочей грани цепи;
; (17)
- угол эвольвентного профиля зуба звездочки в точке К.
Так как в явном виде в нашем случае невозможно выделить коэффициент скорости удара , который учитывает влияние на скорость удара геометрии контактирующий поверхностей, то его будем искать в виде
. (18)
По приведенным зависимостям были вычислены значения коэффициентов удара в зависимости от числа зубьев звездочки и построена диаграмма (рисунок 6). Для сравнения на диаграмме приведены значения для звездочек с прямолинейным профилем зуба а также для случая зацепления втулочно-роликовой цепи со звездочками с вогнуто-выпуклым и прямолинейным профилем.
1) Коэффициент скорости удара при работе зубчатой цепи с эвольвентной звездочкой меньше значений при работе со звездочкой с прямолинейным профилем
2) С ростом числа зубьев коэффициент скорости удара уменьшается;
3) Значения коэффициента для пары эвольвентная звездочка-зубчатая цепь значительно меньше значения коэффициента для пары втулочно-роликовая цепь - звездочка любого профиля.
Этими обстоятельствами объясняется меньший шум при работе зубчатых цепных передач с эвольвентными звездочками.
4) С увеличением шага цепи для всех профилей зубьев звездочек растет коэффициент скорости удара и уменьшается предельно допустимая частота вращения.
По результатам анализа можно сделать вывод, что по кинетической энергии соударения звездочки и шарнира цепи, звездочки с эвольвентным профилем могут применяться наравне со звездочками, имеющими вогнуто-выпуклый (ГОСТ 591-69) или прямолинейный (ГОСТ 592-81) профили зубьев. Соответственно, эвольвентные звездочки могут быть использованы как в цепных передачах с роликовой так и с зубчатой цепями.
Литература
1. Бережной С. Б. Роликовые цепные передачи общемашино-строительного применения. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. - 242 с.
2. Бережной С. Б. Синтез и анализ роликовых цепных передач: Дис. д-ра.техн. наук. - Краснодар, 2004. - 431 с.
3. Готовцев А.А., Котенок И.П. Проектирование цепных передач: Справочник. М.: Машиностроение, 1982. 336 с.
4. ГОСТ 13568 -97. Цепи приводные роликовые и втулочные. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 22 с.
5. Воробьев Н.В. Цепные передачи. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машгиз, 1962. - 240 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Схема процесса коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Сравнительные испытания стойкости металла вблизи шва и основного металла труб 12х1220 мм из стали 17Г1С-У и 17,8х1220 мм из стали К60 к КРН. Анализ состояния образцов после испытаний.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.09.2012Определение основных параметров привода. Требуемая мощность электродвигателя. Расчет цилиндрической косозубой передачи быстроходной ступени. Определение числа зубьев звездочек и шага цепи. Конструктивные размеры крышки и корпуса редуктора, шпонок.
контрольная работа [691,0 K], добавлен 16.12.2015Методика приготовления механического копра и шаблонов для установки образца. Определение ударной вязкости с использованием таблиц. Искривление образцов в зависимости от вязкости стали при испытании на удар. Проведение испытания на ударную вязкость.
лабораторная работа [2,1 M], добавлен 12.01.2010Разработка конструкции химического аппарата с перемешивающими устройствами. Расчет обечаек, крышек корпуса аппарата на прочность и устойчивость, с учетом термо-стойкости и коррозионной стойкости материала. Выбор и расчет мешалки, муфты и подшипников.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 09.09.2013График изменения ударной вязкости от температуры испытаний. Сравнение характеристик стали 40ХН при простых и сложных условиях. Сохранение доли волокнистой составляющей, снижение температуры хрупкости и увеличение надежности эксплуатации стали 40ХН.
статья [449,1 K], добавлен 30.04.2016Определение динамических перемещений и напряжений в балке и пружине; сравнение расчетных и экспериментальных значений определяемых величин. Изучение методики испытаний материалов на ударный изгиб; определение ударной вязкости углеродистой стали и чугуна.
лабораторная работа [4,7 M], добавлен 06.10.2010Система уравнений цепи по законам Кирхгофа в символьном виде. Определение токов в ветвях цепи методами контурных токов и узловых напряжений. Схема цепи с указанием независимых узлов, расчет тока в выбранной ветви методом эквивалентного генератора.
практическая работа [2,4 M], добавлен 28.01.2014Исследование системы стабилизации частоты вращения двигателя без корректировки, а также с введённой корректирующей цепью. Передаточные функции отдельных звеньев. Исследование устойчивости системы с использованием алгебраического критерия Гурвица.
курсовая работа [522,2 K], добавлен 20.11.2013Определение потребляемой мощности привода, угловой скорости выходного вала, частоты вращения вала колеса промежуточной ступени двухступенчатого редуктора. Коэффициент регулировки натяжения цепи. Механические характеристики материалов зубчатой передачи.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 01.12.2010Изучение энтропии полимерной цепи как меры беспорядка системы, состоящей из многих элементов. Процесс моделирования высокомолекулярного вещества или материала в модели полимерной цепи бусинок. Параметры внутренней и внешней энергии полимерной сетки.
реферат [527,6 K], добавлен 05.12.2010Особенности настройки станка 16К20 для нарезания стандартной модульной резьбы и нестандартной дюймовой резьбы. Выбор материала для заготовки. Определение диапазона частоты вращения шпинделя. Настройка винторезной цепи с использованием гитары станка.
контрольная работа [185,6 K], добавлен 26.12.2013Повышение стойкости катода воздушно-плазменного резака РХК 4,0 фирмы "Cemont". Исследование изменения ресурса работы катода плазмотрона при условии нанесения на рабочую поверхность катода различных термостойких покрытий. Характеристика структуры катодов.
дипломная работа [358,0 K], добавлен 30.06.2017Решение линейной размерной цепи, обеспечивающее при сборке изделия полную взаимозаменяемость его собираемых составных частей. Сравнение результатов решений линейной размерной цепи, обеспечивающих их неполную взаимозаменяемость при наличии риска.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 16.11.2012Назначение и типы фрезерных станков. Движения в вертикально-фрезерном станке. Предельные частоты вращения шпинделя. Эффективная мощность станка. Состояние поверхности заготовки. Построение структурной сетки и графика частот вращения. Расчет чисел зубьев.
курсовая работа [141,0 K], добавлен 25.03.2012Расчет размерной цепи методами полной, неполной и групповой взаимозаменяемости, пригонки, регулировки. Определение суммарной погрешности при фрезерной обработке и погрешности базирования. Исследование точности обработки с помощью кривых распределения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.12.2013Технологические возможности горизонтально-расточного станка 2654, способы крепления заготовки и инструмента, устройство и принцип его действия. Кинематический расчет количества зубьев, частот вращения каждой ступени, построение графика частот вращения.
курсовая работа [7,2 M], добавлен 05.04.2010Увеличение срока эксплуатации инструмента в результате применения методов химико-термической обработки. Исследование влияния технологических параметров диффузионного упрочнения на микроструктуру, фазовый состав, свойства поверхностного слоя инструмента.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.10.2012Определение коэффициента полезного действия механизма привода и требуемая мощность на валу двигателя. Определение главных параметров червячного зацепления. Проектный расчет открытой цепной передачи. Вычисление нагрузок в ветвях цепи и на валы звездочек.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.06.2014Методика определения мощности на ведущем валу электродвигателя и частоты вращения выходного вала для цепного конвейера. Расчет межосевого расстояния из условия контактной прочности зубьев для косозубой передачи. Анализ эскизной компоновки редуктора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.03.2019Пирометаллургическая технология получения вторичной меди. Распределение основных компонентов вторичного медного сырья по продуктам шахтной плавки. Шлаки цветной металлургии. Перспективы применения центробежно-ударной техники для переработки шлаков.
реферат [25,8 K], добавлен 13.12.2013
