Тік тісті цилиндрлі бірсатылы редуктор және тік белдік беріліс негізіндегі жетек

       Болат дөңгелектердің шамасы аз болса, көлемдік шынықтыру тәсілін сыртқы қабаиын немесе бетін ғана шынықтыру тәсілімен алмастырған жөн.  Мұндай тәсілді қолданған жағдайда ажарлаудың қажеті жоқ, сондықтан бұл тәсіл кішкене және орташа дөңгелектерге қолданылады, ал диаметрі үлкен дөңгелектерге  жоғары жиілікті ток қалыбы үлкен болуы керек, мұндай жағдайда ацетилен жалынының жылуын қолданады. ЖЖТ-мен шынықтыру станок жасау өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.

      Станоктарда кеңінен кездесетін 40Х, 45ХН маркалы болаттардың қаттылығын HRC 50-ден – 55-ке дейін жеткізуге болады. Жақсартылған болаттар көбінесе күш жиі өзгеретін және жоғары қаттылыққа лейін шышықтыру, болат беріктігін көп арттырмайтын жағдайда, сондай-ақ машинаның тұлғасына қатал талап қоймағанда қолданылады.

       Технология нұсқаулары ескеріле отырып орташа көміртекті және орташа көміртекті легирленген болаттар алынады. Мәселен, құрыш 35, 40, 45 және 40Х, 40ХН т.б. болаттар.

      Шестерня материалының қаттылығы дөңгелектің қаттылығынан ондаған  өлшем НВ жоғары болуы керек, сонда ғана тістесу қаупі азаяды НВ1 >НВ2+(10/15).

       Цементация деп, болаттың сыртқы қабатын көміртегімен қанықтыру арқылы оның қаттылығын арттыруды айтады. Жылдамдық қорабында неғұрлым беріктік қажет болғандықтан материалдың сыртқы қабаты көміртегімен қанықтырылады. Өнеркәсіпте көп қолданылатын хромды болаттар пайдаланылмайды. Олардың беттік қаттылығын цементтеу арқылы HRC=58-63 жеткізуге болады және цементтеу тереңдігі 0,5-1,0 болуы керек.

       Үлкен диаметрлі дөңгелектерді 35-50Л маркалы болаттан құяды. Бұларды алдын-ала қалыптандырып шынықтырады. Шойыннан жасалған дөңгелектерді жылдамдығы шамалы және үлкен тұлғалы ашық берілістерде қолданылады.

       Шойын тістесуге жақсы қарсыласады және майы аз жағдайда да жұмыс істеуге болады. Шойынның болатқа қарағанда иілу беріктігі төмен, сондықтан шойыннан жасалған дөңгелектердің тұлғасы және модулі болат дөңгелектерден көп үлкен.

       Егер динамикалық күшті және пайдасыз дыбысты азайту керек болса, тісті берілісте металл және металл емес дөңгелектерді араластырып пайдаланылады. Сонымен қатар бұл дәл орналастыру және әзірлеу үшін қолайлы, Негізігі көп қолданылатын металл емес материалдар: текстолит (60 000-80 000)кГ/см2 және лигнофоль (100 000-120 000)кГ/см2 .

 

 

2. Тістердің істен шығуы және олармен жұмыс істеу қабілеттілігі

 

 

       Тісті берілістер көбінесе тістің бұзылуынан істен шығады. Ал тістің бұзылуы бірнеше түрге бөлінеді:

Тістің сынуы. Тістің сынуы өте қауіпті. Себебі тіс сынғанда, ның ілінісу бөлшектері аралығына және подшипниктерге еніп, оларды істен тез шығарады. Тістер көбінесе түбінен сынады, себебі сол қимада, біріншіден, иілу моменті көп болса, екінщіден, кернеу шоғырлануы пайда болады.

       Тістің негізгі сыну себептері:

1. Тісті дөңгелектерді жасау кезінде және жинағанда кеткен қателіктерден және күш кернеуінің бір жерге шоғырлануынан сынады.
2. Тістердің тозуынан олардың көлденең қимасының беріктігі азайып, динамикалық күштердің артуына байланысты сынады.

Айналыс кезінде тісті дөңгелектерді жұмысқа қосқанда сыну қаупі болмау үшін оларды иілуге есептеу керек. Тісті берілістер белгілі қораптың ішінде орналасып, жақсы майланатын болса, онда жабық тісті беріліс деп атаймыз. Ашық тісті беріліс деп, қорабы жоқ, жақсы маланбайтын тісті берілісті айтамыз. Тістер әлсіреген болса олардың сыртқы қабаты үгіледі. Бұл жағдайда ең алдымен тістің бетінде өте кішкентай жарықша пайда болуы, одан кейін ол жерге май кіріп, оның үлкейуіне себепші болады.

       Тістің үгілуі белгілі бір жағдайда тоқталуы мүмкін. Бұл жағдай көбінесе дөңгелектер жұмсақ материалдан жасалғанда байқалады, себебі жұмасқ материалдан жасалған дөңгелектің тістері жұмыс істеу кезінде белгілі бір уақыт өткеннен кейін бір-бірімен жақсы жанасатын болады. Егер дөңгелек қатты материалдан жасалған болса, тістің сынып түскен бөлшектері оның одан әрі бұзылуына әкеп соғады, бұл кезде үгілу одан әрі қарай жалғаса беруі мүмкін.

       Абразивтік тозу. Тістердің абразивтік тозуы деп, ілініске қатты кішкене бөлшектер түсіп, тістердің қажалып тозуын айтады. Бұл ластанған жерде жұмыс істейтін ашық және жабық тісті берілістердің істен шығуына себепші болады. Көбінесе кен-тау, құрылыс, ауыл шаруашылығы салаларында пайдаланылатын механизмдерде кездеседі. Жанасу кернеуі әр түрлі болатындықтан профилінің тозуы да  әр түрлі болады. Бірақ жұмыс кезінде қисықтық радиусының өзгеруі тозуды бір қалыпқа келтіреді. Тозған тістер үшкірленіп, динамикалық күштерді және пайдасыз дыбыстарды көбейтеді. Бұл тісті әлсіретіп, оның сынуына әкеліп соғады.

       Тістесу. Тістерге көп күш түскенде және жоғары жылдамдықпен айналғанда, дөңгелектердің материалдары бірдей болғанда және олар шынықтырылмағанда тістесу жиі кездеседі. Бірақ жоғары температурада әр түрлі материалдан жасалған және шыныққан дөңгелектердің де тістесуі мүмкін.

Тістесуді есептеу үшін дөңгелектердің түйіскен жеріндегі температураны анықтап, дөңгелектер материалына байланысты олардың тістесу температурасымен салыстыру қажет. Дөңгелектер тістеспеуі үшін тістердің модулін үлкейтіп, сонымен қатар олады шынықтырып әзірлеу, дәлдік дәрежесін жоғарылатып, арнаулы май қолдану керек.

 

 

3. Түзу тісті цилиндрлі дөңгелектерді жанасу беріктігіне есептеу.

 

 

       Егер жұмыс істеу шегі – жанасу беріктігі болса, онда оларды есептеу біліктер ара қашықтығы А бойынша шешіледі. Беріктікке есептегенде әсер ететін күштер тістердің полюсында шоғырланған деп есептейміз, өйткені тістердің үгілуі полюс сызығының бойымен басталады. Ең үлкен жанасу кернеу Герц формуласы бойынша табылады:

 

    (20)

 

Меншікті жүк, тістің бір см ұзындығына келетін күш:

 

    (21)

 

 b - дөңгелек ені,

Q - ілінісудегі күш ал ілінісу бойынша бағытталған материалдардаң келтірілген серпімділік модулі:

 

    (22)

 

Еш және Ег -  шестерня мен тісті дөңгелектердің материалдарының келтірілген модульдері.  кел - орайласқан қисықтардың келтірілген радиусы:

 

    (23)

 

g ρш - шестерня мен тісті дөңгелек профилінің қисықтығының келтірілген радиустары. Оң таңба сыртқы ілінісуде, теріс таңба ішкі ілінісуде алынады. Герц формуласында Пуассон коэффициенті μ=0,3 деп алынады. Практикалық есептеулерде жоғарыда көрсетілген Герц формуласын қолдану ыңғайсыз. Сондықтан бұл формуланы тісті дөңгелектерді есептеу нәтижесінде алдын ала берілген өлшемдер: киловаттпен алынған қуат, бір минуттағы айналу саны, сантиметрмен алынған осьаралық қашықтық  А және беріліс саны арқылы басқа түрде ауыстырылады(3.1-сурет):

 

    (24)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               3.1-сурет. Тісті дөңгелектің ілігуі.

 

Эвольвентті цилиндрлердің қисықтық радиусы және келтіріген қисықтық радиусы былай табылады:

 

    (25)

 

    (26)

 

    (27)

 

Дөңгелектер диаметрін ось аралық қашықтықпен ауыстырып                                       келтірілген қисықтық раиусын табамыз:

 

    (28)

 

Жоғарыда табылған нәтижелерді Герц формуласына қоямыз:

    (29)

 

формуладағы түзетілмеген болат дөңгелектер үшін С=340000

Жаңа берілісті жобалау кезінде тісті дөңгелек енінің ось аралық қашықтыққа  қатынасы алдын ала беріледі. Есептеу нәтижесінде ось аралық қашықтық анықталады:

 

    (30)

 

                    3.2-сурет. Түзутісті цилиндрлі дөңгелек

 

 

СИ системасында ,өлшемдерінде өлшеніп А-ны метр өлшемінде былай анықтаймыз:

СИ системасында ,өлшемдерінде өлшеніп А-ны метр өлшемінде былай анықтаймыз:

 

    (31)

Ал тексеруде:

    (32)

 

формуласын қолдануға болады. Дөңгелектің біреуі немесе екеуі де болаттан басқа материалдан жасалса, онда сан мәні өзгеше болады, атап айтқанда:

290 000 -  бір дөңгелек болаттан, екіншісі шойыннан жасалса, онда 340 000 орнына 230 000 алу керек. Егер α 20º-тан өзгеше болса, бұрышты түзетілген берілістер үшін сандық коэффициентті төмендегі мәнге көбейту керек:

 

    (33)

    (33)

 

 – түзетілген берілістің  ілінісу бұрышы. Тісті дөңгелектің  жанасу кернеуі және жанасу  беріктігі модульге байланысты  емес, тек қана дөңгелектің қисықтық радиусына және ілінісу санына байланысты болады(3.2-сурет).

φА – дөңгелек енінің коэффициенті төмендегі жобамен алынады:

φА=0,1-0,3 – жеңіл жұктелген берілістер үшін;

φА =0,3-0,45 – орташа жүктелген берілістер үшін;

φА = 0,15-0,2 – жылдамдық қорабының жылжымалы дөңгелектері үшін,

φА=0,45-0,6 – ауыр жүктелген берілістер үшін;

φА=0,6-1,0 – өте ауыр жағдайдағы шевронды берілістер үшін.

       Сондай-ақ φА –ны таңдағанда таңдағанда  төмендегі жағдайларды есепке алу керек:

1. Егер материал өңделмейтін және беріктігі НВ>350 болса, сонымен қатар дөңгелек тірекке байланысты консольды және симметриялы емес күйде орналасқанда  φА мөлшері  аз болуы қажет.
2. Көп сатылы редукторларда ψ2 >ψ1, ψ3 >ψ2 болуы керек. Себебі мұндай редукторларда түсетін күш ұлғаяды.
3. Барлық басқа жағдайларда ψА мөлшері белгілі шекте алыеады: түзу тісті берілістер үшін . , қисық тісті берілістер үшін шевронды берілістер үшін   

 

 

 

ҚОРЫТЫНДЫ:

 

 

       Қазіргі кезде техника мен машина механизмінің даму жолында оның жүру жұмысы, қарқыны, сапасы елеулі орында. Сонын ішінде қосылыстардың орны ерекше екенін көреміз.

       Аталмыш жұмысты қортындылай келе төмендегідей мәселелер қозғалып, зерттеледі:

1) 3 тарау зерттелінген; әр түрлі, бірақ арасында байланыстары көп тақырыптар қарастырылған.

а)Бірінші тарауымызда берілістерді, оның түрлері, ерекшеліктері, қарастырылып отыр.

       Қарастырылатын берілістер жұмыс істеу негізіне байланысты, қозғалыс пен қуат айналмалы денелердің өзара тікелей жанасуы арқылы және оларды жалғастыратын үшінші иілгіш бөлшек көмегімен берілетін болып топтарға бөлінген.

б)Екінші тарауымыз жалпы берілістер ішіндегі белдікті берілістерге арналған.

       Белдіктер динамикалық күшті азайтады және тісті берілістерге қарағанда арзанға түсуіне байланысты техникада кеңінен қолданылады.Белдікті беріліс механикалық берілістердің ертеде қалыптасқан бір түрі боп саналады. Берілістің бұл түрі қазіргі кезде техниканың көптеген саласында қолданылады.

в)Үшінші тарау түзу тісті цилиндрлі дөңгелектерді, олардың жұмыс істеу ерекшеліктерін, қандай материалдан жасалынатынын және есептеулерді қамтиды.

       Түзу тісті цилиндр дөңгелектері есептеудегі дөңгелек материалы шестерня материалымен бірдей болса, онда шестерня бойынша есептеуді қажет етеді. Техникада түзу тісті цилиндрлі дөңгелектерді МЕМСТ9593-60 бойынша қатарлы модульды қолдана отырып өндіреді. Түзу тісті дөңгелектерде  екі түрлі модуль кездеседі: қалыпты модуль және жиекті модуль. Бұл дөңгелек түрінің басқа дөңгелектермен салыстырғанды кемшіліктері байқалады: біріншіден, соғу күші мен зиянды дыбыстар көп болады, себебі басқа дөңгелектердегідей емес, тістер бүкіл ұзындығымен бірдей ілініседі. Екіншіден, жабу коэффициенті аз. Бұл коэффициенттің өсуі аз қуатты береді және қисық тісті дөңгелекпен салыстырғанда беріліс саны мен сызықтық жылдамдықты  өсіруге мүмкіндік аз болады. Түзу тісті дөңгелектер ешбір қосымша күшсіз істеп, қисықтісті дөңгелектегідей түрлі радиалды тіреуіштерді қажет етпейді.

      Осы курстық жұмысымды қорытындылайтын болсам таңдаған тақырыбым қазіргі заманда актуалды, маңызы зор, машина ғылымындағы елеулі мәселелердің бірі болып табылады. Себебі XXI ғасыр техника ғасыры болғандықтан машина бөлшектері және де соған қатысты барлық қосылыстардың маңызы зор.

 

 

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ:

 

 

1. Д.Серікбаев. Машина детальдары.  – Алматы: Мектеп, 1982.
2. С.Тәжібаев. Қолданбалы механика. – Алматы:Білім,1994.
3. А.Омаров. Машина бөлшектері. – Алматы: Мектеп,2003.

4. Н.В.Гулиа. Детали машин. – Москва: Академия,2004

5. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин. Курсовые  проектирования. Учебное  пособие для  машинстроительных  вузов. :  Высшая  школа, 1975
6. Леликов О. П. Основы расчета и проектирования деталей и узлов машин. Конспект лекций по курсу «Детали машин». - М. Машиностроение, 2005.
7. А.Қ.Қожахметова. Теориялық механика. – Қарағанды:ҚМТУ,2005
8. А.Қ.Қожахметова,Ұ.Л.Ұмбеталиева. Теориялық механика. Қарағанды:ҚМТУ,2003
9. Н.Кудрявцев. Детали машин. – Л:Машиностроение,1980
10. И.А.Биргер. Расчет на прочность деталей машин.М.,1979