Цепные передачи

Это передачи механической энергии между параллельными валами, осуще­ствляемую с помощью двух колес — звездочек 1 и 2 и охватывающей их цепи 3 с натяжным устройством 4. Служат для передачи вращения между удаленными друг от друга параллельными валами. Принадлежат к числу передач с гиб­кой связью. Гибким звеном в этом случае является цепь, входящая в зацеп­ление с зубьями звездочек. Цепь состоит из соединенных шарни­рами звеньев, которые обеспечивают по­движность или «гибкость» цепи. Основные хар-ки: мощность Р=F_tν; скорость цепи ν = nzp_ц/60 (z – число зубьев звездочки, p_ц – шаг цепи, n – частота вращения звездочки); передаточное отношение: i=n₁/ n₂=z₂/ z₁; межосевое расстояние: а=(30..50)р_z (30..50 – минимально допустимый зазор между звездочками). Основная причина потери работоспособности явл.износ шарниров цепи. В качестве основного расчета принят расчет износостойкости шарниров, а основной расчетный критерий: р = F_t/(Bd) [p],где р – давление в шарнире; F_t – окружная сила; d и В – диаметр валика и ширина цепи. Достоинства: отсутствие скольжения, высокий КПД, возможность передачи вра­щательного движения на большие расстояния . Недостатки:  высокая стоимость цепей, невозможность использования передачи при реверсировании без ос­тановки. Цепные передачи применяют при значит.межосевых расстояниях и для передачи движения от 1го ведущего вала нескольким ведомым.

Валы и оси

Вал- деталь, предназначенная для поддержания установленных на ней шкивов, зубчатых колес, звездочек, катков и для передачи вра­щающего момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а иногда испытывают деформацию растяже­ния (сжатия). Вал 1 имеет опоры 2, называемые подшипниками. Часть вала, охватываемую опорой, называют цапфой. Концевые цапфы это ши­пы 3, а промежуточные — шейками 4.

Ось - деталь, предназначенная только для поддержания ус­тановленных на ней деталей. Ось не передает вращающего момента и работает только на изгиб. В машинах оси могут быть неподвижными (б)или же могут вращаться вместе с сидящими на них деталями (подвижные оси(а)).

Проектный расчет валов Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания. Основной расчетной нагрузкой явл. моменты Т и М, вызывающие кручение и изгиб. Для выполнения расчета необходимо знать его конструкцию. Порядок проектного расчета вала: 1. Предварительно оценивают средний диаметр вала из расчета на кручение при пониж.допуск.напряжениях. Напряжения кручения τ = Т/W_p = T/(0.2d³) [τ] => d= 2. После оценки диаметра вала разрабатывают его конструкцию.3. выполняют проверочный расчет выбранной конструкции.

П роверочный расчет валов на усталость Расчет для валов на усталостную прочность (выносливость) явл.основным. Усталостная прочность вала обеспечена, если соблюдается условие: s [s], где s и [s] — фактический (расчетный) и допускаемый коэффициенты запа­са прочности для опасного сечения (обычно [s] = 1,5...2,5). При расчете на усталостную прочность необходимо установить харак­тер цикла изменения напряжений. При расчете валов на усталостную прочность принимают, что на­пряжения изгиба изменяются по симметричному циклу (а), а на­пряжения кручения — по отнулевому циклу (б).

а) б)

Для опасных сечений определяют коэффициенты запаса сопротивления усталости и сравнивают их с допускаемыми. При одновременном действии напряжений изгиба и кручения коэффициент запаса сопротивления усталости: S = S_σS_τ/ [S] 1.5; где S_σ= σ_-1/ K_σDσ_a + ψ_σσ_m – запас сопротивления усталости по изгибу; S_τ = τ_-1 / K_τDτ_a+ψ_ττ_m – запас сопротивления усталости по кручению. ψ_σ и ψ_τ – коэф., учитывающие влияние асимметрии цикла напряжений на прочность вала при изгибе и при кручении,выбирают по таблице; σ_-1 и τ_-1 – пределы выносливости, выбирают по табл. ; σ_a и τ_a – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений; σ_m и τ_m – сред. напряжения циклов при изгибе и кручении. { σ_m =0; σ_a = M/(0.1d³) τ_m=τ_a = 0.5τ=0.5T/(0.2d³); K_σD и K_τD – коэф.концентрации напряжений в расчетном опасном сечении при изгибе и кручении. K_σD = [(K_σ/K_dσ+1/K_Fσ-1]/K_V, K_τD= [(K_τ/ K_dτ) + 1/K_Fτ- 1]/K_V ; K_σ и K_τ – эффективные коэф.концентрации напряжений; K_dσ и K_dτ – коэф.учитыв. размеры вала(масштабный фактор); K_Fσ и K_Fτ – коэф.,учитыв. качество поверхности; К_V –коэф.,учитыв. наличие поверхностного упрочнения.  Сопротивление усталости можно значительно повысить, применив один из методов поверхностного упрочнения: азотирование, поверхностную закалку ТВЧ.