2.2.1 Жұмысшы және тіреу біліктерін есептеу

Жұмысшы және тіреу біліктер арасындағы күштердің таралуын мына формулалар (2.18) және (2.19) арқылы анықтаймыз:

=1,54 МН;

МН.

Осыдан, орнақ 1700 жұмысшы біліктері тек тең ғана әсер етеді, бұл жұмыс кезіңде біліктердің жалпы қысымынан байланысты болады.

Жұмысшы біліктегі кернеуді анықтаймыз. Вертикалды күшінен жұмысшы білік бөшкесінің ортасынан максималды ию моментін мына формуламен табамыз (2.20):

кН·м.

Максималды ию моментін жолақтың горизонталды тартылу айырмасынан мына формуламен анықтаймыз (2.21):

кН·м.

Жұмысшы біліктің бөшке ортасынан нәтижелі ию моментін мына формуладан анықтаймыз (2.22):

кН·м.

Июдың максималды кернеуін біліктің бөшке ортасынан формуладан анықтаймыз (2.23):

МПа.

Білік мойынағының айналу кернеуін мына формуладан табамыз (2.24):

МПа.

Тіреу білігіндегі кернеуін анықтаймыз (сурет 2.1). Июдың максималды моментін және біліктің бөшке ортасындағы кернеуін мына формулалар (2.25) және (2.23) табамыз:

МН·м.

Мына формула (2.23) анықтаймыз:

МПа.

Қима 1-1 ию кернеуін формула (2.23) сәйкес болады:

МПа.

Қима 2-2 ию кернеуі тең болады:

МПа.

Арнайы шойыннан жасалған жұмысшы білік, тіреу - болат 75ХМФ, олар үшін МПа; МПа; қажу шегі МПа.

Аққыштық шегінен беріктік қор коэффициентін табамыз:

;

;

Егер керекті минималды беріктік қоры . Біздің жағдайда ,сондықтан білікті қажуға есептеуін жүргізбейміз.

Түйісу кернекін мына формулалардан анықтаймыз (2.26), (2.27) және (2.28):

мм;

Н/мм;

МПа.

Біліктің июын мына формулалардан (2.29), (2.30) және (2.31) анықтаймыз:

м⁴;

;

мм;

мм;

мм.

Бөшке ортасынан тіреу біліктің қос июы:

мм.

Біліктердің түйісу орындарында серіппелі жалпаюын мына формула бойынша анықтаймыз (2.32):

мм.

Төртбілікті жұмысшы қапастың екі қос біліктің түйіспелі радиалды қос мм тең.

2.3 Қыспақ механизмді есептеу

Бастапқы мәліметтер:

- қыспақ бұраманың бұрандасы УП 480·24 мм;

- сыртқы диаметр мм;

- орташа диаметр мм;

- ішкі диаметр мм; ;

- максималды күш У=30 МН.

Кіші диаметріне ие мм төменгі тіреу бұрама ұшынын қиманың қысу кернеуін мына формуламен анықтаймыз:

, МПа, (2.33)

мұндағы У – күш;

- еңкіші бұрама диаметрі.

Кіші диаметріне ие мм, төменгі тіреу бұрама ұшынын қиманың қысу кернеуін мына формуламен анықтаймыз (2.33):

МПа.

Илемдеу моменті кезіңде айналудағы қыспақ бұрама моментін мына (2.3.2) бойынша анықтамйыз:

, к (2.34)

мұндағы У – күш;

мм – қыспақ бұрама өкше диаметрі;

- өкшедегі үйкеліс коэффициенті;

- бұранданың орташа диаметрі;

- бұранда көтеру бұрышы;

- бұранданы нормалды майлау кезіңде бұранданың үйкеліс бұрышын былай аламыз =0,1 и .

Илемдеу моменті кезіңде қыспақ бұраманы айналуда моментін мына формуладан анықтаймыз (2.34):

кН·м.

Бұрама денесінің айналу кернеуін мына формуламен табамыз:

, МПа, (2.35)

мұндағы -айналу кезіңде қыспақ бұрамадағы момент;

- бұраманың ең кіші диаметрі.

Бұрама денесінде айналу кернеуін мына формуламен табамыз (2.35):

МПа.

Электрқозғалтқыштың білігіне келтірілген екі қыспақ бұраманың статикалық айналу моментін мына формуламен табамыз:

, кН·м , (2.36)

мұндағы -айналу кезіңде қыспақ бұрама моменті;

- қыспақ бұраманың беріліс саны;

- бәсеңдеткіштің ПӘК.

Электрқозғалтқыштың білігіне келтірілген екі қыспақ бұраманың статикалық айналу моментін мына формуламен табамыз (2.36):

кН·м.

Электрқозғалтқыштың номиналды моментін мына формуламен табамыз:

, кН·м, (2.37)

мұндағы -электроқозғалтқыштың қуаты;

- электроқозғалтқыштың айналу жиілігі.

Қыспақ бұрама жетегі үшін жалпы қуаты кВт екі электрқозғалтқыш қондырылған, егер об/мин. Электроқозғалтқыштың номиналды моментін мына формуламен анықтаймыз (2.37):

кН·м.

Осыдан, >.

Момент бойынша беріктік қоры:

.

Қыспақ бұраманың серіппелі деформациясын мына формуламен табамыз:

, мм , (2.38)

мұндағы мм – деформацияланатын ең үлкен бұрамадан қыспақ сомынның оқшесінен ұзындығы;

- бқранданың ішкі диаметрі;

Е=2·10⁵ МПа – серпімділік модулі.

Қыспақ бұраманың серіппелі деформациясын мына формуламен табамыз (2.38):

мм.

Қыспақ сомынның серіппелі деформациясын мына формуламен анықтаймыз:

, мм, (2.39)

мұндағы мм – сомын биіктігі;

мм – сыртқы сомын диаметрі;

- бұранданың сыртқы диаметрі;

Е_Б=1∙10⁵ МПа – қоланың серпімділік модулі.

Қыспақ сомынның серіппелі деформациясын мына формуламен анықтаймыз

мм.

Қыспақ бұрама–сомын жүйесінің қос серіппелі деформациясын мына формуламен анықтаймыз:

, мм, (2.40)

мұндағы k=1,1 – өкше деформациясын ескеретін коэффициент.

Қыспақ бұрама–сомын жүйесінің қос серіппелі деформациясын мына формуламен анықтаймыз (2.40):

мм.

Қыспақ бұраманың глобоид қос жетегінің тісті ілінісуінің беріктігін тексереміз. Дөңғалақ тістер негізінен ию кернеуін мына формуламен анықтаймыз:

, МПа, (2.41)

мұндағы =540 кН·м – қыспақ бұрама моментіне тең, бұрамдық дөңғалақ моменті;

=44 – доңғалақтағы тістер саны;

=36,5 мм;

=320 мм – донғалақ ені;

=1,4 – донғалақ тістерінің әртүрліқалындығының коэффициенті;

- бқрамдық орамды көтеру бұрышы;

- бұрамдық ойымның көлденен бұрышы.

Донғалақ тістер негізінде ию кернеуін мына формуламен анықтаймыз (2.41):

МПа. (2.41)

Бұрамдық донғалақтың тістердің бет қабатының ию кернеуін мына формуламенанықтаймыз:

, МПа, (2.42)

мұндағы =1000 мм – өсаралық арақашықтық;

=540 кН·м – қыспақ бұрама моментмоментіне тең, бұрамдық донғалақтағы момент;

- бұрамдық орамды көтеру бұрышы;

- бұрамдық ойымның кһлденен бұрышы;

- тістер жабылу коэффициенті;

=44 – беріліс саны;

=11 – бұрамдықтың бөлінетін диаметрінде модулдер саны;

=1 – біркіретін глобоидты бұрамдық.

Бұрамдық доңғалақтағы тістердің бет қабатының ию кернеуін мына формуламен табамыз (2.42):

МПа.

Бұрамдық донғалақтың қола тәждің шақтамалық кернеуі МПа және МПатең.

Бұрамдықпен берілетін моментті мына формуламен анықтаймыз:

, кН·м, (2.43)

мұндағы - бұрамдық донғалақ моменті;

- қыспақ бұраманың беріліс саны;

- бәсеңдеткіштің ПӘК.

Бұрамдықпен берілетін моментін мына формуламен анықтаймыз (2.43):

кН·м.

Бұрамдықта доңғалату күшін мына формуламен анықтаймыз:

, кН. (2.44)

мұндағы - бұрамдықпен берілетін момент;

- бұрамдық диаметрі.

Бұрамдықта доңғалату күшін мына формуламен анықтаймыз (2.44):

кН.

Бұрамдықтағы өстік күшін мына формуламен анықтаймыз:

, кН, (2.45)

мұндағы - бұрамдық донғалақтағы момент;

мм – бұрамдық донғалақ диаметрі.

Бұрамдықтағы өстік күшін мына формуламен табамыз (2.45):

кН.

Бұрамдықты және донғалақты ажырататын радиалды күшін мына формуламен анықтаймыз:

, кН, (2.46)

мұндағы - бұрамдықтағы өстік күші;

- бұранданы көтері бұрышы.

Бұрамдықты және донғалақты ажырататын радиалды күшін мына формуламен анықтаймыз (2.46):

кН.

Кеңістікте әсер ететін күшінен ию моментін мына формуламен анықтаймыз:

, кН·м, (2.47)

мұндағы - бұрамдықтағы айналу күші;

=1270 мм – бұрамдық тіреуі арасындағы арақашықтық.

Кеңістікте әсер ететін күшінен ию моментін мына формуламен анықтаймыз (2.47):

кН.

Орташа кеңістігінде жәнекүштерінен ию моментін мына формуламен анықтаймыз:

, кН·м, (2.48)

мұндағы - бұрамдық және донғалақты ажырататын радиалды күш;

- бұрамдықтың тіреу арасындағы арақашықтық;

- бұрамдықтағы өстік күші;

- бұрамдық диаметрі.

Орташа кеңістігіндегі ию моментінмына формуламен табамыз (2.48):

кН·м.

Нәтижелі ию моментін мына формуламен анықтаймыз:

, кН·м , (2.49)

мұндағы -кеңістікте әсер ететін күшінению моменті;

- орташа кеңістігінде және күштерінен ию моменті.

Нәтижелі ию моментін мына формуламен анықтаймыз (2.49):

МПа.

Бұрамдық ортасында қимадағы кернеуін мм кезіңде мына формуламен анықтаймыз (2.49):

МПа.

Егер МПа кезіңде ию бойынша беріктік қоры (болат маркасы үшін 40ХН):

.

Осы қимадағы айналдыру кернеуін осы формулаға (2.24) сәйкес болады, егер (кернеулердің шоғырлану коэффициенті):

МПа.

Егер МПа (болат үшін 40ХН) айналдыруға беріктік қоры:

.

Осы қимадағы келтірілген беріктік қорын осы формуламен анықтаймыз:

, (2. 50)

мұндағы -ию бойынша берікті қоры;

- айналдыру бойынша беріктік қоры.

Келтірілген беріктік қорын мына формуламен анықтаймыз (2.50):

.

Шақтамалық минималды беріктік қоры .

Напряжение кручения на ведущем конце червяка, имеющем мм және ослабленном шпоночным пазом (кернеу концентрациясының коэффициенті ) (2.24) формулаға сәйкес:

МПа,

Бұрамдықтың жетекші ұшында айналдыру кернеуі, ммжәне босатылған кілтек ойықта (кернеулердің шоғырлану коэффициенті ) формулаға сәйкес табамыз (2.24):

Глобоидты бұрамдықпен бұрамдық берілісі 1,5 - 2 есе үлкен жүккөтергішіне ие және қарапайым бұрамдық берілістермен ( цилиндрлі бұрамдықпен) салыстырғанда үлкен ПӘК ие болады. Бірақ бұл глобоидты берілістің артықшылықтары болады, егер осы глобоидты ілінісуінің дәлірек жасалуы кезіңде, жоғары қаттылығыкезіңде және бұрамдықтың бет тазалығы кезіңде, ілінісуіде майлаудыңүздіксіз берілуі және бұрамдықтың үлкен ұатаңдығы кезіңде жүзеге асады.