Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Кинематические и силовые параметры привода



Параметр Единица измерения Вал в соответствии с обозначением на кинематической схеме
дв
Передаточное число, ui   uдв-1= 1 u1 = 4 u2 = 5
Частота вращения вала, ni об/мин 181, 8 36, 35
КПД между валами, η i   η дв-1= 0, 98 η 1 = 0, 95 η 2 = 0, 93
Мощность на валу, Рi кВт 7, 5 7, 35 6, 98 6, 49
Момент на валу, Тi Н∙ м   96, 55 367, 9
Примечания: 1. Количество валов в таблице определять по кинематической схеме привода. 2. Значения передаточных чисел записывать в соответствии с окончательнойразбивкой по ступеням. 3. Преобразование частоты вращения вала n в угловую скорость ω проводить по формулеω = π n/30, с-1.

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Материалы деталей должны соответствовать основным критериям работоспособности и расчёта и требованиям технологичности и экономии.Машиностроительные материалы должны обладать достаточной прочностью и жёсткостью и высокой ударной вязкостью для восприятия динамических нагрузок. Этим требованиям отвечают чёрные металлы, точнее сплавы.
Чистые металлы в машиностроении не применяют.

К чёрным сплавам относят стали и чугуны. Стали и чугуны – сплавы железа с углеродом (обычно до 1, 5%) и другими элементами. Конструкционные стали содержат углерода до 0, 55%, обладают высокой прочностью, способностью к легированию, термической и химико-термической обработке. Стальные детали изготовляют давлением (прокаткой, ковкой, штамповкой), резанием, шлифованием, сваркой. Их литейные свойства низкие. В машинах применяют:

а) стали углеродистые обыкновенного качества, регламентируемые по механическим свойствам; используются без термообработки; обозначаются по типу «сталь Ст3 ГОСТ 380-88»,
где 3 – номер в порядке повышения прочности;

б) стали углеродистые качественные, маркируемые по химическому составу; обозначаются по типу «сталь 45 ГОСТ 1050-88», где 45 – содержание углерода в сотых долях процента (0, 45%
углерода);

в) стали легированные содержат кроме железа и углерода другие специально вводимые (легирующие) добавки, наличие которых дополнительно обозначают буквами названия легирующего элемента, например В – вольфрам, Г – марганец, М – молибден, Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Ю – алюминий; пример обозначения: сталь 30ХГСА ГОСТ 4543-71, где 30 – 0, 3% углерода, а также до 1% хрома, марганца и кремния; буква А в конце обозначения свидетельствует о высоком качестве стали (с пониженным содержанием серы и фосфора).

Стали качественные и легированные подвергают термической и химико-термической обработке для повышения характеристик прочности и износостойкости. Термическую обработку применяют для повышения механических характеристик без изменения химического состава сталей. Применяют следующие виды термической обработки:

а) отжиг, заключающийся в том, что деталь нагревают до температур выше критических (не менее 750º С) с последующим медленным охлаждением (вместе с выключенной печью);

б) нормализация – отжиг с охлаждением на воздухе (в штабеле с другими нагретыми деталями); термообработка более дешёвая и более распространённая, чем отжиг;

в) закалка – с нагревом до температур выше критических
с последующим быстрым охлаждением (в масле или воде); после закалки вследствие искажения кристаллической решётки и появления в связи с этим больших внутренних напряжений деталь приобретает чрезвычайную хрупкость; её снижают обязательной следующей термической обработкой (отпуском);

г) отпуск производят после закалки с нагревом деталей до температур ниже критических; высокотемпературный отпуск с нагревом до 600 º С в совокупности с закалкой называют улучшением; такую обработку выполняют для повышения твёрдости при сохранении высокой ударной вязкости; среднетемпературный отпуск (до 400 º С) выполняют для рессор и пружин; низкотемпературный (до 200 º С) – для режущего и измерительного инструмента.

Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхности детали элементами, повышающими твёрдость и износостойкость при сохранении высокой ударной вязкости сердцевины. Насыщение азотом называется азотированием, насыщение углеродом – цементацией. Последующая за цементацией закалка с низким отпуском значительно повышает износостойкость и контактную прочность поверхности.

В справочниках [1; 7], учебных пособиях [3; 4; 9; 10],
табл. 8.3 настоящего пособия приведены механические характеристики сталей. В их числе предел прочности σ в в МПа, предел текучести σ т в МПа, предел выносливости σ -1 в МПа, твёрдость по Бринеллю НВ и по Роквеллу HRC.

Чугуны – сплавы железа и углерода с содержанием последнего 2…6, 67% (обычно 2, 2… 4, 3). Если углерод в структуре чугуна представлен в виде химического соединения Fe3C (цементита), то такие чугуны называют белыми. Они плохо обрабатываются и применяются в деталях с отбеленной поверхностью, например для шкивов плоскоремённых передач, с целью повышения твёрдости, износостойкости и коррозионной стойкости рабочей поверхности.

Серые чугуны содержат углерод в виде графита, их используют только в виде отливок, так как их пластичность практически равна нулю. Выплавляют серые чугуны СЧ 10, 15, 20, 25, 30, 35 по ГОСТ 1412-85 и чугуны повышенной прочности с шаровидным графитом ВЧ 35, 40, 45, 50, 60, 70 по ГОСТ 7293-85. Из серых чугунов отливают корпусные детали редукторов, крышки подшипников, станины, стойки, плиты и др.

Сплавы цветных металлов выполняют на основе алюминия, меди, олова и других металлов. Сплавы на основе алюминия и магния имеют высокую удельную прочность (отношение предела прочности к плотности). Алюминиевые сплавы подразделяют на деформируемые (дюралюмины) и литейные (силумины). Применяют для корпусных деталей и в авиационной технике.

Многие цветные металлы используют как антифрикционные материалы, применяемые в узлах трения. Латунь сплав меди с цинком. Однофазная латунь – деформируемая (например патронная латунь), двухфазная – литейная, используемая как антифрикционный материал.

Бронза сплав меди со всеми элементами, кроме цинка. Обладает высокими антифрикционными свойствами, сопротивлением коррозии и технологичностью. Наилучшие антифрикционные свойства у оловянистых бронз, например БрО10Ф1
ГОСТ 613-79. Безоловянистые бронзы, например БрА10Ж4Л ГОСТ 493-79, обладают высокими механическими характеристиками, но их антифрикционные свойства хуже, чем у оловянистых.

Пластические массы – материалы на основе высокомолекулярных органических соединений. По природе смол пластмассы подразделяют на термореактивные и термопластичные. Термореактивные смолы в процессе изготовления под действием высокой температуры становятся неплавкими (текстолит, гетинакс, стеклопласты и др.). Термопластичные пластмассы, размягчающиеся при высокой температуре, пригодны для повторного использования (полиэтилен, фторопласты, полиамиды, полиуретаны и др.).

Материалы деталей и их термообработка, соответствующие их основным критериям работоспособности и расчёта, а также определение их допускаемых напряжений приведены в соответствующих разделах данного пособия.

ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

В зубчатом зацеплении передача движения осуществляется за счет непосредственного контакта сопряжённых зубьев. Наиболее распространено эвольвентное зацепление. Теоретический материал изложен в учебном пособии [2]. Зубчатые передачи рассчитаны на длительную работу. При наработке меньше базовой размеры передачи могут быть уменьшены вследствие повышения предельных и допускаемых напряжений. На рис. 8.1 приведена кривая выносливости материала, по которой принимают предел выносливости . Он соответствует базовому числу циклов NG. При числе циклов нагружения N < NG предельное напряжение будет иметь большее значение, и его следует принимать по криволинейному участку, который соответствует
уравнению:

 

. (8.1)

 

 

 


Рис. 8.1. Кривая выносливости

 

Показатель степени т характеризует крутизну наклона кривой выносливости. Число циклов нагружения учитывают коэффициентами долговечности КНД и КFД. При N ³ NG КHД = КFД = 1. Эти коэффициенты также учитывают переменность нагрузки. При постоянной нагрузке класс Н 1, 0. Он соответствует коэффициенту эквивалентности KНE = 1. Коэффициент долговечности по контактным напряжениям определяют по формуле:

, (8.2)

где NHG – база контактных напряжений, принимать по табл. 8.1.

 

Таблица 8.1

База контактных напряжений

Средняя твёрдость поверхности НВ
Средняя твёрдость поверхности НRС
NHG, млн циклов
Примечания: 1. Для промежуточных значений твёрдости базу контактных напряжений определять методом линейной интерполяции. 2. В таблице приведена твёрдость поверхности в различных единицах измерения (HB и HRC).

 

Коэффициент долговечности по изгибу:

, (8.3)

где NFG – база изгибных напряжений; m – показатель степени; принимать т = 6 и NFG = 10·106 при твёрдости сердцевины H £ 350НВ; т = 9 и NFG = 150·106 при твёрдости сердцевины
H ³ 40 HRC.

Коэффициент эквивалентности по изгибным напряжения и базовый ресурс tSпринимать по табл. 8.2.

 

Таблица 8.2


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 892; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.026 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь