5. Бұрамдық беріліс бөлшектерінің материалдары және мүмкіндік кернеулері.

Бұрамдық және бұрамдық доңғалағы материалдары

Бұрамдық (червяк, worm) және бұрамдық доңғалағын (червячное колесо, worms wheel) жасау үшін материалдарды таңдау, негізінен, бұрамдық орамы мен доңғалақ тістерінің сырғанау жылдамдығына байланысты анықталады.

Қазіргі уақытта бұрамдықтар көміртекті немесе легирленген болаттардан жасалады. Тез жүретін беріліс бұрамдық орамдарының қаттылығы жоғары ( ) етіп, термикалық өңдейді және тегістейді. Мысалы, көлемдік немесе беттік шынықтырудан өткен, қаттылығы ( ) дейін жететін 45, 40Х, 40ХН маркалы көміртекті болаттар. Сонымен қатар қаттылығы жоғары ( ) шынықтырудан өткізілген, цементацияланған 40ХН, 12ХН3А, 20ХН3А, 30ХГСА маркалы легирленген болаттар.

Бұрамдық доңғалақтың тісті тәжісін даярлау үшін пайдаланылатын материалдар, болатты бұрамдықпен кинематикалық жұпта олардың антифрикциондық қасиеттері тәуелділігінен шарты түрде үш топқа бөлуге болады.

I топ - қалайылы қолалар типтегі БрО10Ф1, БрО10Н1Ф1 және басқалар ең жақсы материал саналады, бірақ олар біршама қымбат және тапшы. Олардың қолданылуын жоғары сырғанау жылдамдығында жұмыс істейтін берілістермен шектейді ( м/с).

II топ - жоғары механикалық сипаттамаларға ие болған қалайыcы жоқ қолалар, мысалы, аюмининді-темір типтегі БрА9Ж4, БрА9Ж3Л, сонымен қатар жездер (латуни), мысалы, ЛЦ23А6Ж3Мц2 және басқалар, бірақ қажалуға қарсылығы төмен қасиеті бар. Оларды тегістелген және жыл-тырланған қаттылығы бұрамдықпен жұпта қолданылады, олардың сырғанау жылдамдығы м/с.

III топ – сұр шойын СШ15 (СЧ15), СШ20 (СЧ20), м/с болғанда қолданылады, сонымен қатар қолмен іске қосылатын жетекте қолданылады. Бұрамдықты – 35, 40, 45 маркалы болаттан (қаттылығы ) жасайды.

Жобалау есебінде бұрамдық доңғалағы тәжісінің материалын таңдаудан алдын сырғанау жылдамдығының мәнін шамамен мынадай эмпирикалық байланыспен бағалайды

, (2.1)

мұндағы n₁ – бұрамдық білігінің айналу жиілігі, мин^–1;

Т₂ –бұрамдық доңғалағы білігіндегі айландырушы момент, Нм.

Бұрамдық доңғалақтардың тәжі үшін материалдардың механикалық сипаттамалары 2.1-кестеде келтірілген.

2.1-кесте - Бұрамдық дөңгелектерінің тәжі үшін материалдар

Дөңгелек тәжінің материалы	Құю әдісі	Механикалық қасиеттері, МПа			ҚаттылығыНВ	Максималь сырғанау жылдамдығы , м/с
		σб	σақ	E·105
Бр О10Ф1	Ж К	200 260	120 150	0,74 1,01	80-100 100-120	25
Бр ОНФ	Ц	290	170	0,98	100-120	35
БрО6Ц6С3	Ж К	160 180	108 78	0,93	60 60-76	12
БрО5Ц5С5	Ж К	147 200	80 100	0,88	60-68 60-66	12
БрА9Ж3Л	Ж К, Ц Ц	390 500 500	- 200 200	1,1	110 110-140	10 10
БрА10Ж4Н4Л СЧ 15 СЧ 18	К, Ц Ж Ж	600 314 353	400 - -	0,98 0,9 1,0	170-225 163-229 170-241	10 3 2

Ескерту. Құю әдістері: Ж – жерге, К – кокильге, Ц – центрден тепкіш.

Доңғалақ тістерінің мүмкіндік кернеулері

Мүмкіндік контакт кернеуді есепетеу.

I топтағы материалдар үшін. Бұрамдықтың қаттылығы тегістелген және жылтырланған болғанда, бұрамдық доңғалақтың тәжісі қалайылы қоладан жасалғанда, оның мүмкіндік контакт кернеуі мына формуламен анықталады

мұндағы – сырғанау жылдамдығын есепке алушы коэффициент, (2.2- кесте):

2.2- кесте - Сырғанау жылдамдығын есепке алушы коэффициент мәні

		2	3	4	5	6	7
	1,33	1,21	1,11	1,02	0,95	0,88	0,83	0,8

- болғандағы мүмкіндік контакт кернеу (базалық кернеу).

- орамдарының қаттылығы тегістелген және жылтырланған бұрамдық үшін. – орамдарының қаттылығы және көрсетілген шарттар сақталмаған бұрамдық үшін;

– шыдам ұзақтығы (шыдамдылық) коэффициенті, (2.3- кесте). Шыдамұзақтығы (шыдамдылық) коэффициентті есептеу формуласы 2.3 – кестеде келтірілген. Егер жүктеме тұрақты болған жағдайда болады.

2.3 – кесте - шыдамдылық коэффициентін есептеу формулалары

Материал	Термикалық өңдеу	Коэффициенттер
		Контакт беріктікке,	Иілу беріктікке,
Калайы бар қола	-
Қалайы жоқ қола және шойын	-	1

– шектік мүмкіндік контакт кернеу, МПа.

II топтағы материалдар үшін. Мүмкіндік контакт кернеуі мына формуламен анықталады

мұндағы Мпа – орамдарының қаттылығы тегістелген және жылтырланған бұрамдық үшін. МПа – орамдарының қаттылығы және көрсетілген шарттар сақталмаған бұрамдық үшін;

– шектік мүмкіндік контакт кернеу, МПа.

III топтағы материалдар үшін. Мүмкіндік контакт кернеуі мына формуламен анықталады

– шектік мүмкіндік контакт кернеу, МПа.

мұнда – иілудегі щойынның шектік беріктігі, МПа, (2.1- кесте).

Мынаны атау керек, I топтағы материалдар үшін таңдау бұрамдық жұптың тістерін контакт қажуға қарсыласу шарты бойынша берілістің тозуы және ресурсын есепке алып орындалады. II және III топтағы материалдар үшін таңдау бұрамдық жұпта тек қана сырғанау жылдамдығы тәуелділігінен қажалма жоқтығын қамтамасыз ету тиіс. Сонымен қатар берілістің ресурсы маңызға ие емес.

Мүмкіндік иілу кернеуді есепетеу.

Мүмкіндік иілу кернеуі мына формуламен анықталады

мұндағы - болғандағы мүмкіндік иілу кернеу (базалық кернеу).

– шыдам ұзақтығы (шыдамдылық) коэффициенті, (2.3- кесте). Шыдамұзақтығы (шыдамдылық) коэффициентті есептеу формуласы 2.3 – кестеде келтірілген. Егер жүктеме тұрақты болған жағдайда болады.