73
УНИВЕРЗИТЕТ УНИВЕРЗИТЕТ СВ СВ . . КЛИМЕНТ КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ ОХРИДСКИ ТЕХНИЧКИ ТЕХНИЧКИ ФАКУЛТЕТ ФАКУЛТЕТ БИТОЛА БИТОЛА Ред Ред . . проф проф . . д д - - р р Тале Тале Герамитчиоски Герамитчиоски МАШИНСКИ МАШИНСКИ ЕЛЕМЕНТИ ЕЛЕМЕНТИ 2 2 - - ПРЕНОСНИЦИ ПРЕНОСНИЦИ - -

MASINSKI ELEMENTI 2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MASINSKI ELEMENTI 2

УНИВЕРЗИТЕТУНИВЕРЗИТЕТ ““СВСВ..КЛИМЕНТКЛИМЕНТ ОХРИДСКИОХРИДСКИ””ТЕХНИЧКИТЕХНИЧКИ ФАКУЛТЕТФАКУЛТЕТ БИТОЛАБИТОЛА

РедРед..профпроф..дд--рр ТалеТале ГерамитчиоскиГерамитчиоски

МАШИНСКИМАШИНСКИ ЕЛЕМЕНТИЕЛЕМЕНТИ 22-- ПРЕНОСНИЦИПРЕНОСНИЦИ --

Page 2: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРЕНОСНИЦИМеханичките преносници, според составните

елементи што ја пренесуваат механичкатаенергија, се делат на:

1. ремени преносници (главни делови -ремениците и ремените),

2. фрикциони преносници (главни делови -фрикционите тркала)

3. запчести преносници (главни делови -запченици),

4. верижни преносници (главни делови - веригии верижници);

Под преносник во општа смисла на зборот се подразбирамашинска група или цела машина што има задача да јапренесе механичката енергија од погонската машина(машината што произведува механичка енергија: електромотор, турбина и сл.) кон работните делови (ониешто совладуваат отпори со помош на механичкатаенергија: погонски тркала на возилата, елисата на бродоти авионот, барабанот кај дигалката и сл.). Припренесувањето на оваа енергија најчесто се врши ипромена на брзините и силите, т.е. вртежните моментишто ги примаат работните органи.

Потребната аголна брзина на работната машина многу реткоодговара на аголната брзина на погонската машина којанајчесто е многу помала. Исто така, многу често се јавувапотреба од промена на брзината на деловите одмашината што никако не е остварливо на погонскатамашина, бидејќи таа се карактеризира со константнааголна брзина. Според тоа, најпогодно е да се менувааголната брзина на работните делови, а тоа се остварувасо помош на преносниците. Од друга страна, работнитеделови на машините имаат потреба од големи вртежнимоменти и сили заради функцијата - совладување наотпори. Погонските машини располагаат со мали излезнивртежни моменти, па од тие причини преносникот, прекунамалување на бројот на вртежи на работните органи, врши соодветно зголемување на вртежниот момент наистите.

Page 3: MASINSKI ELEMENTI 2

1. РЕМЕНИ ПРЕНОСНИЦИОпис, карактеристики и поделба на ремените преноснициРемените преносници се користат за пренос на движење исилина меѓу две релативно оддалечени вратила, во случај когане се бара многу точен преносен однос. Еден ремен преносниксе состои од најмалку две посебно обликувани тркала наречениременици и ремен што ги поврзува двете ременици. Ремениците се поставени фиксно на погонското вратило(погонска ременица) и гонетото вратило (гонета ременица), додека ременот што опфаќа по еден дел од нивните обиколкисо помош на силите на триење, што се јавуваат при допиротпренесува силина од едното погонско вратило (ременица) надругото гонето вратило (ременица)(сл.4.8). При тоа ременоттреба да биде постојано затегнат, т.е. да врши определенпритисок на допирните површини со ремениците Во поглед наостанатите видови преносници, ремените преносници ги имаатследниве предности: пренесување на вртежен момент напоголеми оддалечености меѓу вратилата, едноставноста наобликот на ремениците и ремените, нема потреба одподмачкување нити посебна заштита на ремениот преносник, сеодлекуваат со висока еластичност и способност заапсорбирање удари во текот на работата што ги правибезшумни. со мирна работа. Негативните особини им се: потреба од примена на големи пречници на ремениците заостварување големи преносни односи што ги зголемувагабаритите на преносникот, потреба од постојано затегнувањена ременот што предизвикува дополнителни оптоварувања навратилата и лежиштата, лизгањето меѓу ременот и ременицитешто не овозможува точен преносен однос и сл. .

Преносниот однос го определуваат дијаметрите на дветеременици,и е обратнопропорционален од односот на нивнитеброеви на вртежи т.е.

i=D2/D1=n1/n2

Наведените особини го определуваат доменот на употреба, т.е. примена за преносни односи до и=4-5 и брзина на ременитемеѓу 30 и 40 (м/с). Во поново време се изработуваатповеќеслојни ремени од специјални материјали штоподнесуваат и поголеми брзини и оптоварувања

Page 4: MASINSKI ELEMENTI 2

Видови ремени преноснициПоделбата на ремените преносници е најчестоспоред видот на ременот во преносникотНајчесто се користат два типа ремени: •плоскати и•клинести.Плоскатите ремени се монтирани на ременици сорамен венец. Преносот со плоскат ремен може да сеоствари на три начина во зависност од положбата наременот, т.е. ремениците. На сл.4.9.а. е прикажанпренос меѓу две паралелни вратила што треба да севртат во иста насока. На сл.4.9.б. е прикажан вкрстенремен пренос меѓу две паралелни вратила што севртат во обратни насоки едно од друго. На сл.4.9.в. еприкажан пренос меѓу две вратила што серазминуваат во просторот

Page 5: MASINSKI ELEMENTI 2

ПЛОСКАТИ РЕМЕНИНа сликата десно е прикажан плоскат ремен со два начина наповрзување на краевите - со лепење и прошивање. Плоскатитеремени се продаваат во траки со определени широчини, а бе-скрајни должини. При формирањето, се сече траката напотребната до-лжина, а краевите се поврзуваат нај-често наначин прикажан на сликата. Материјалот е кожа или гумиранпамук. Во поново време се користат повеќеслојните ремени(Еџтремултус) сл.4.11. што овозможуваат големи брзини. Насл.4.11. е прикажан повеќеслоен плоскат ремен од гумиранпамук: А-слој на ткаенина, Б-гумен слој, Ц-полиамиденматеријал, Д-јадро од памучни влакна.Постојат два вида: 80/85 и 81.Кај изведбата 80/85 влечниот слоје од полиамид составен од еден или повеќе слоеви во вид натраки поставени една до друга и се користи за пренос на силинии до 4000кЊ. Изведбата 81 е со влечен слој од полиестерскијажиња усукани во вид на навојница и е наменет за погон сонајголеми брзиниИзведбата, типот и примената на овие ремени е дадена воследниот табеларен приказ каде што користените ознаки се:•G- еластомер материјал•L - хромирана кожа•Т - текстилна ткаенинаОзнаката во табелата ги дава сите неопходни карактеристики. Така на пример,:• ремен Extremultus 85, GG 40 10/10, 7500x300мм значи:•вид на ременот 85, изведба GT, тип 40 10/10 со должина7500мм и широчина 300мм;

Page 6: MASINSKI ELEMENTI 2

КЛИНЕСТИ РЕМЕНИ• Клинестите ремени имаат пресек во облик на

трапез. Ремениците за овој вид ремени имаатжлебови со облик на трапез по целиот обем навенецот (сл.десно).

• Трапезните ремени се многу крути и можат дасе монтираат само на паралелни вратила. Вооднос на плоскатите ремени, клинеститедејствуваат на допирните површини со поголемпритисок (заради посебниот клинест зафат) паспоред тоа пренесуваат и поголем вртеженмомент. За пренос на големи силини се користатповеќе клинести ремени паралелно поставенина ремениците (сл.десно горе).

• Клинестите ремени најчесто се изработуваат одгумирани ткаенини што имаат посебен отпор наизвлекување. Трапезниот пресек (сл.десносредина) го сочинува јадрото составено одблокови на гумиран памучен конец, два гуменислоја околу јадрото, како и облоги од гумиранаткаенина отпорна на абење.

• Клинестите ремени се изработуваат во повеќевидови: тесни, нормални и широки клинестиремени. Сите се разликуваат спореддијапазонот на мерите на трапезниот пресек .

• Во продолжение се дадени стандардите имерите опфатени со тие стандарди задефинираните стандардни ознаки на тесните инормалните клинести ремени што најчесто се воупотреба во двете табели десно долу.

Page 7: MASINSKI ELEMENTI 2

Ремени преносници со континуирана променана преносниот однос - ремени варијатори

Во практиката, при користењето на ремените преносници сејавува потреба од честа приомена на преносниот однос воопределен дијапазон. Оваа промена на преносниот однос еконтинуирана, т.е. се остварува при услови на постојана работана ремениот преносник. Овие конструкции на ременипреносници кои го овозможуваат тоа се нарекуваат ремениваријатори.Ремените варијатори можат да бидат со плоскат и клинестремен. На сл.1.41. е прикажан еден едноставен ремен варијатор соплоскат ремен. Се состои од два спротивно насочени конуснивалци меѓусебно споени со релативно тесен и затегнат плоскатремен. Со посебен уред, ременот може да се движи подолжината на валците и со тоа да го менува преносниот односзаради постојана промена на пречниците од ремениците. Акогорниот валјак е погонска ременица а долниот гонета, вокрајната лева положба на сликата, пречникот на погонскиотвалјак има минимална вредност, т.е. d1min, додека на гонетиотима максимална вредност, т.е. d2max.

Ако преносниот однос се дефинира како

тогаш во таа прва крајна положба, преносниот однос имамаксимална позитивна вредност, т.е. се одвива максималнаредукција на вртежите од погонското на гонетото вратило, т.е.

Во крајната десна положба имаме обратна ситуација: максимална мултипликација на бројот на вртежи на погонскотовратило заради минимален позитивен преносен однос:

Значи варијаторот може да работи и како редуктор и какомултипликатор во еден претходно дефиниран дијапазон напромена на преносниот однос што зависи од вредностите напречниците на ремениците.

Истиот принцип е запазен и кајваријаторите со клинест ремен. Имено, потребно е во текот наработата по констриктивен пат да сеобезбеди промена на дијаметрите наремениците, а со тоа и промена напреносниот однос во саканиотдијапазон. При тоа, можни се две варијанти: првата, кога е дозволена промената намеѓуоскиното растојание меѓуремениците, т.е. вратилата, па во тојслучај се применува варијатор како насликите.

1

2d

di⋅

1min1

max2max >

⋅=

dd

1max1

min2min <

⋅=

ddi

ξ

Page 8: MASINSKI ELEMENTI 2

2. ФРИКЦИОНИ ПРЕНОСНИЦИФрикциони преносници со константен преносен однос

•Фрикционите преносници се механички преносници што пренесуваат силини со непосредно допирање прекуфрикција - триење на допирните површини. Најпростиот фрикционен преносник се состои од две цилиндричнитркала (од челик или сив лив) што се допираат меѓу себе и постои определен притисок меѓу нив. Со вртење наедното тркало, преку силата на триење му се соопштува ротационо движење и на другото тркало. •Ако вратилата на фрикционите тркала се паралелни, за пренесување на вртежниот момент од едното надругото вратило се користи цилиндричен фрикционен пар (сл.8.1). На сл.8.1.б се дадени конични фрикционитркала што пренесуваат вртежен момент меѓу две вратила чии оски се сечат најчесто под агол од 900. Движењето меѓу вратилата се остварува со силата на притискање и реактивната силакаде што Q е нормалната сила на притисокот меѓу двете контактни површини, додека се соодветнитеагли на конусите од тркалата, т.е. аглите на сечење на оските од вратилата. На сл.8.1.в е даден рамнинскифрикционен пар кој се користи за трансформација на движењето од ротационо во праволиниско и обратно;

11 sinϕQQ = 22 sinϕQQ =

21,ϕϕ

Page 9: MASINSKI ELEMENTI 2

ФРИКЦИОНИ ПРЕНОСНИЦИ – ПРИНЦИП НА ФУНКЦИОНИРАЊЕ

За да се предаде движењето, потребно е да дејствува притисна сила што ги спојува дветецилиндрични тркала т.е. сила на притискање Q. Оваа сила овозможува јавување на отпор натриење меѓу двете цилиндрични тркала, т.е. се јавува периферна сила на триењето Т која гопренесува вртежниот момент Мt од погонското на гонетото фрикционо тркало. За да биде оваовозможено, мора да е исполнет условот:

од каде што следи потребната вредност на притисната сила во зависност од пренесуваниотвртежен момент и коефициентот на триење µ да е:

каде што Т(N) е сила на триење, P(N) е периферната сила, Q(N) е силата на притискање и µ-nкоефициент на триење (µ=0.1;0.2;0.3);

Вртежниот момент што се пренесува од едното на другото вратило се пренесувапреку силата Р како:

Големината на силата на притискање која ги детерминира сите други вредности на силите имоментите е ограничена од дозволениот притисок меѓу фрикционите тркала, т.е. материјалотод кој се направени истите.

Преносниот однос меѓу цилиндричните фрикциони тркала е

каде што е коефициент на пролизгување на цилиндрите;Преносниот однос на коничните фрикциони тркала е:

PQTetPT ≥⋅=≥ µ..

µPQ ≥

)(21 NmmDPMt =

1

2

2

1D

Dnni

⋅==

ξ98.0...95.0=ξ

12

1

1

2 ϕξ

tgD

Dnni =

⋅==

Page 10: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРЕДНОСТИ И НЕДОСТАТОЦИ НА ФРИКЦИОНИТЕПРЕНОСНИЦИ

Предностите на фрикционите преносници над останатите се:• прост облик на работната површина, • рамномерна работа без осцилации на преносниот однос што овозможува

примена при поголеми аголни брзини,• можност за лесно уклучување и исклучување во текот на работата,• заштеда во простор, материјал и тежина,• лесна монтажа и демонтажа,• можност за осигурување од преоптоварување и бесшумна работа;

Недостатоците што ја ограничуваат нивната примена во однос на запчеститепреносници се:

• големо оптоварување на вра-тилата и нивните лежишта,• потреба од посебни уреди и механизми за остварување перманентна сила на

притисок на допирните фрикциони површини,• големо абење на работните површни,• неможност за остварување точен преносен однос кај преносник што пренесува

значителни силини заради појава на пролизгување на допирните површини;

Page 11: MASINSKI ELEMENTI 2

ФРИКЦИОНИ ВАРИЈАТОРИ

На сл.8.2.б е прикажан фрикционен варијатор составен од комбибнација наконусно и цилиндрично фрикционо тркало. Аголот меѓу двете вратила што сесечат е остар. Цилиндричното тркало е релативно тесно и е поместливо подолжината на своето вратило. На тој начин се менува моменталниот допиренрадиус r1 на коничното тркало како и преносниот однос на фрикциониот пар.Кога вратилото I е погонско, при n1 и Т1=const. зачестеноста на вртежите нагонетото вратило во зависност од вредноста х се менува праволиниски авртежниот момент по закон на хипербола:Кога пак вратилото II е погонско, при n2 и Т2=const. зачестеноста на вртежи нагонетото тркало 1 се менува по закон на хипербола а вртежниот момент поправа линија;

На сл.8.2.а е прикажан варијаторсоставен од рамнинско ицилиндрично фрикционо тркалокое е подвижно по своето вратилоI. Со аксијално поместување на 1, се менува радиусот на местото надопирот х со 2 со што се менувапреносниот однос. Законитоста напромената на преносниот односзависи од меѓусебната улога нафрикционите тркала. Запосматраниот пример се можнидве алтернативи: погонско е 1 илипогонско е 2; Кога 1 е погонско, тоаима постојан број вртежи n1 иконстантен вртежен моментТ1=const., а со негово аксијалнопоместување, се менува радиусотх. Во зависност од вредноста нарадиусот х, зачестеноста навртежите на гонетото 2 се менувапо закон на хипербола а вртежниотмомент се менува линиски .Кога 2 е погонско, промената назачестеноста на вртежите на 1 возависност од радиусот х еправолиниска а промената навртежниот момент е хиперболична;Кога 1 поместувајќи се аксијално вооднос на оската на 2 ќе премине одедната на другата страна, семенува насоката на вртење навратилото II(тркалото 2).

Page 12: MASINSKI ELEMENTI 2

3. ЗАПЧЕСТИ ПРЕНОСНИЦИПреносен однос - поимКога се во спрега два запченици, запците одпогонскиот запченик навлегуваат во меѓузабјата нагонетиот запченик. Погонскиот запченик се врти соаголна брзина ω1, т.е. број на вртежи n1, и созапците удира на гонетите запци со што гопридвижува гонетиот запченик преку изедначувањена периферните брзини. Бидејќи гонетиот запченикнајчесто има различни димензии во однос напогонскиот, за иста периферна брзина ќе имаразлична аголна брзина на вртење, што произлегуваод релациите:

•од условот (бидејќи ако не е исполнет, при ќе имаме продор на тврдо тело во тврдотело, или при гонетиот ќе бега предпогонскиот забец и ќе нема допир), следи:

•Овој однос на аголните брзини на погонскиот игонетиот запченик, т.е. нивните броеви на вртежишто е реципрочна вредност на односот на радиуситена тие запченици се нарекува преносен однос назапчестиот пар 1-2.

22222

11111

nrrvnrrv⋅⋅=⋅=

⋅⋅=⋅=πω

πω

1

2

2

1

2

12,1 r

rnni ===

ωω

21 vv ≡

21 vv f21 vv <

Page 13: MASINSKI ELEMENTI 2

Преносен однос - видовиКај пренос на механичка енергија со помош на двазапченика во зафат, едниот секогаш предава вртеженмомент (енергија) и се нарекува погонски (монтиран ена погонското вратило) , додека другиот што го приматој вртежен момент е гонет запченик, монтиран нагонетото вратило. Претходно се констатира дека двазапченика во зафат мора да имаат ист чекор, т.е. истмодул на запците. Ако двата запченика се исти, т.е. имаат ист број запци, а со тоа и исти дијаметри, наедно завртување на погонскиот запченик одговараедно завртување на гонетиот запченик. При тоа, дватазапченика се вртат со еднаква брзина (сл.4.4.А). Акодвата запченика се различни (а се со ист чекор, т.е. модул), при што едниот има поголем број запци оддругиот ( а со тоа и поголем дијаметар), во тој случајбрзината на гонетиот запченик (вратило) е различна одонаа на погонскиот. Ако погонскиот запченик имапоголем број запци од гонетиот, гонетото вратило севрти со поголема брзина. На сл.4.4.Б е даден еденпример кога погонскиот запченик има двојно поголемброј запци од гонетиот. Со едно завртување напогонскиот запченик се предизвикуваат две завртувањана гонетиот, и тој случај се нарекува мултипликација. Кога погонскиот запченик има помал број запци одгонетиот, се одвива обратен процес. На сл.4.4.Ц. еприкажан пример кога погонскиот запченик има двојнопомал број запци од гонетиот, па соодветно за еденвртеж на погонскиот запченик, гонетиот се завртувасамо половина вртеж. Ова е случај на редукција, шторедовно се применува кај менувачките кутии -редуктори.

Формулација на преносниот односОд претходните искажувања може да се заклучи дека брзинатана ротација на погонскиот запченик (вратило) и на гонетиотзапченик е обратнопропорционална од бројот на запци напогонскиот и гонетиот запченик. Ако бројот на вртежи напогонскиот запченик се означи со n1, а бројот на запци z1, додека на гонетиот n2 и соодветно z2, односот i=n1/n2 = z2/z1 претставува преносен однос на запчестиот пар во зафат. Вредноста на овој преносен однос може да има три варијанти(сл.4.4):• А) i=n1/n2=z2/z1 - нема промена на брзината, n1=n2;• B) i=n1/n2=z2/z1 >1 - редукција, т.е. n1>n2 за z2>z1;•C) i=n1/n2=z2/z1 <1 - мултипликација, т.е. n1<n2, за z1>z2;

Page 14: MASINSKI ELEMENTI 2

Преносен однос кај поголем број запченициМенувачи за пренос со запченици

• Најголема примена на запчестиот пренос на вртеженмомент се аплицира кај менувачките кутии наавтомобилите, сите видови моторни возила, алатнитемашини итн. Постојат голем број конструктивни облици, ново суштина сите работат на принципот на најпростиотдвостепен менувач што се користи за објаснување нафункционирањето (сл.4.7.).

• Поместувањето на блокот на двата монтирани запченика нагонетото вратило овозможува менување на зафатот напаровите запченици и промена на преносниот однос, т.е. постигнување два различни преносна односи на аксијалноподвижниот блок запченици со фиксните запчениципоставени на долното вратило. Командата(придвижувањето) на запчениците се врши со помош навилушка што го опфаќа подвижниот блок поместуван прекулостов механизам.

Во случај на потреба од поголем пренос, гонетиотзапченик би морал да има многу големи димензииако се користи еден запчест пар за остварување натој пренос. За да се избегне тој случај се вршираспределба на вкупниот потребен преносен односна неколку помали вредности. На сл.4.5 е прикажанпреносник со поголем број преносни односи; во овојслучај, вкупниот преносен однос се пресметува како

за n2=n3, n4=n5;

inn

nn

nn

nn

zz

zz

zz

= ⋅ ⋅ = = ⋅ ⋅1

2

3

4

5

6

1

6

2

1

4

3

6

5

Page 15: MASINSKI ELEMENTI 2

ГЛАВНО ПРАВИЛО HA СПРЕГНУВАЊЕ

Основното правило на спрегнување на запците одзапченикот се базира на претпоставката законстантен преносен однос на запчестиот пар. Насл.8.8. се дадени погонски запченик 1 со брзина v1 игонет запченик 2 со брзина v2 во моментална точкана допир P. Низ неа се повлекуваат заедничкататангента (t) и нормалата (n). На нормалата (n) сеповлечени нормалите O1N1 и O2N2 и се создавааттриаголниците ∆O1N1P и ∆O2N2P кои се користат завоспоставување на релациите од нивната сличност:

Брзините v1,v2 проектирани на заедничката нормала(n) мора да бидат еднакви. Ако се различни(тероетски), тогаш едниот запченик 1 би продрел возапченикот 2 (што е невозможно), или 2 би бегал од 1 (што е исто така невозможно). Од тука, следи:

Основното правило на спрегнување гласи:За да има постојан (константен) преносен односна брзините на запчениците во спрега, заедничката нормала во моменталната точка надопирот P мора да ја сече правата која гиповрзува центрите O1O2 и истовремено дапоминува низ кинематскиот пол C и не смее да јаменува нејзината положба.

2211 coscos ψψ vv = 222111 coscos ψωψω yy rr =

COCO 2211 ⋅=⋅ ωω CNCN 2211 ⋅=⋅ ωω

constCNCN

COCO

rr

iy

y =====1

2

1

2

11

22

2

1

coscos

ψψ

ωω

Page 16: MASINSKI ELEMENTI 2

ДОПИРНИЦА И ПРОФИЛ НА ЗАПЦИТЕДопирната точка на спрегнтатите профили се движи по активниот дел на профилите на запците и тоа.кај погонскиот запченик одподножјето кон темето на забецот.а кај гонетиот -обратно. Всушност, активниот дел на профилот на забецот е геометриско местона сите точки на допир,посматрано во координатниот систем врзан за соодветниот запченик. Меѓутоа, ако движенето на точката надопирот го проследиме во координатниот систем врзан за оските на вртената, ќе ја добиеме патеката на точките на допирот, која, во општ случај е некаква крива линија и се нарекува допирница на профилите нл запците (сл 1). Ако движењето на линиите надопирот се посматра во кординатниот систем врзан за обете оски на вртењата, ќе се добие патеката на тие ли-нии£о општ случајтоа е некаква површмна што ја изведува линијата на допирот на спрегнатите бокови на запците.Таа површина се нарекувадопирница на боковите на запците (сл.2).Обликот на допирницата зависи од избраната форма на профилот,односно од бокот на забецот,а нејзината поставеност (наклонетаналево или надесно спрема спојната права на центрите О1 ,О2 зависи од насоката на вртењето на запчениците. Обликот наактивниот дел на профилот, односно бокот на забецот на едниот запченик во општ елучај .може да се избира сосем произволно, нашто одговара соодветна допирница До тогаш, обликот на активниот двл на проФилот,односно бокот на забвцот на спрегнатиотзапченик е наполно определен со кинематичките услови на меѓусебното движене на посматраните запченици.

Page 17: MASINSKI ELEMENTI 2

ЕВОЛВЕНТЕН ПРОФИЛKоја и да било точка на една права во улога на изводница што се тркала по даден круг како водилка изведувакружна еволвента која понатаму ќе ја нарекуваме само еволвента. Еволвентата може да се сфати и како кривашто ја опишува крајот на постојано напнат конец што се одмотува од даден круг односно кружна плоча (сл3.783). На даден круг одговара само eдна и наполно определена еволвента, дефинирана единствено сонеговиот пречник.Тој круг понатаму ќе се нарекува основен круг, а неговиот пречник ќе се означува со d . Конструкцијата со eволвентата е прикажана на сл .3.80.0снавниот круг се дели на низа еднакви деловиВ1,B2,...B4 и во одделните точки 1,2,3.се извлекуваат тангенти. Од условот на чистото тркалање без лизгањеследува дека одделните должини ρ се еднакви на соодветните кружни лаци,одн.ρ'= В1,ρ"=B2 итн. Coспојуването на одделните точки се добива бараната еволвента. Како што се гледа, должините ρ претставуваатрадиуси на кривините на еволвентата во одделните точки Р1,P2,P3.., чии центри лежат во соодветните точки1,2,..4 на основниот круг. Еволвентата како профил на запците на запчениците денес е речиси во редовнаупотреба бидејќи во споредба со другите криви, има низа предности. Ако активниот дел на профилот назапците на едниот запченик е еволвентан на круг со определен пречник, тогаш и профилот на запците наспрегнатиот запченик, исто така е еволвента, само на некој друг круг, што одгавара на пречникот на тојзапчениик.

ЕВОЛВЕНТА

Сл.3.78 Настануваае на еволвентате соодмотуввање на напнат конец

Page 18: MASINSKI ELEMENTI 2

ЕВОЛВЕНТНА ФУНКЦИЈА

Page 19: MASINSKI ELEMENTI 2

ЗАПЧЕНИЦИ – ВИДОВИ (ПОДЕЛБА)

Page 20: MASINSKI ELEMENTI 2

РЕАЛНИ КОНСТРУКЦИИ НА ЗАПЧЕСТИ ПАРОВИ

Page 21: MASINSKI ELEMENTI 2

ЦИЛИНДРИЧНИ ЗАПЧЕНИЦИ CO ПРАВИ ЗАПЦИ

Основна запчеста летваПраволинискиот запченик (настанат од кружен чиј пречник се зголемил бесконечно) се смета за најпроста запчестаформа.Таквиот запченик изведува транслаторно двикене и се нарекува запчеета летва Рамнинскиот запчест пар служи запретворање на кружното движене во транслаторно или обратно.Кај основната запчеста летва.односно и кај цилиндричниат запченцк што таа го дефинира.се карактеристични два профилана запците - дниот од нив се добива со пресек на запците со која и да било рамнина, нормална на оската на запченикот исе нарекува профил на основната запчеста летва. Кога пак запците ќе се пресечат со рамнина нормална на правецот набочните линии,се добива стандардниот профил. На сл.4Л.7 е прикажан изгледот на основната запчеста летва назапченици со прави запци. Карактеристично за оваа ѕапчеста летва е тоа што профилот на основната запчеста летва еидентичен со стандардниот профил,бидејќи обете пресечни рамнини се нормални како на оската на запченикот,така и направецот на бочните линии на запците.односно тие меѓусебно се паралелни. Според тоа, ситв соодввтни димензии м аглина обата профила се исти.Овде спаѓаат, во прв ред, модулот и аголот на наклонот на корисниот дел на профилот назапците.Според тоа може да се напише:

m = m о = m n : a o = a. n = a

Page 22: MASINSKI ELEMENTI 2

Стандарден профил

Бидејќи веќе е усвоено основната запчеста летва да ги двфинира запците на цилиндричните запченици, па состандарди е утврден и профилот на нејзините запци што се нарекува стандарден прoФил.Всушност, тоа егеометриска слика што го определува обликот на профилот на запците на основната запчеста летва нацилиндричните евалвентни запченици. Стандардниот профил пропишан според JUS M.C1.016 е прикажан насл. 4.05, а на сл.4.06 прикажан евентуално коригираниот профил на главата на забецот.Стандардниот профил го определува пресекот на основната запчеста летва со рамнина нормална на бочнителинии на запците.Средната линија на стандардниот профил е онаа линија што праволинискиот дел на проФилот го дели на дваеднакви дела.Сите димекзии на стандардниот профил се сразмерни на стандардниот модул mn. Сите ознакишто се однееуваат на стандардниот профил носат индекс n.

Page 23: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРИНЦИПИ ЗА ИЗРАБОТКА НА ЕВОЛВЕНТЕН ПРОФИЛ НА ЗАПЦИТркалање на основна права по основна кружница е принцип кој се поклопува со начинот наформирање на еволвента.По основниот круг со радиус rb се тркалаправа (сл.8.12). Во физичкасмисла, при изработка на запченикот на машина според овој принцип, основната права евретеното на машината, т..е вретеното на брусната плочаза обработка на профилите собрусење. Со ротација на брусната плоча и трекалање по основниот круг се обликуваеволвентата на профилот. Овој принцип со помош на две брусни плочи е прикажан на сл.8.12.б. Двете брусни плочи ги опфаќаат двата бока (лев и десен) така да точката на допирот стои налинијата (основната права) која ја тангира основната кружница. Тркалањето на таа права покружницата се остварува со аголно завртување на запченикот чии крајни положби се прикажанисо потенките линии на сликата.

Page 24: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРИНЦИПИ ЗА ИЗРАБОТКА НА ЕВОЛВЕНТЕН ПРОФИЛ НА ЗАПЦИТркалање на поделбената права по поделбената кружница е присутно кај спрегнување на запченик со запчеста летва. Ако алатоте во облик на стандарден профил, неговата средна линија (поделбената права) е тангента на поделбената кружница со радиусr=mz/2. Еволвентата проаѓа од основната кружница со радиус rb=rsocα. Сечивото на алатот(бочната резна ивица) ја тангираеволвентата и стои под агол од 90+а во однос на поделбената права. Ако алатот во облик на стандарден профил транслаторно седвижи во правец нормален на дискот на кој се режат запците, тој себе си просекувапремин во материјалот (се остваруварендисување на материјалот)-сл.8.13.б. После секое задвижување на алатот и враќање во почетна положба, запченикот се завртуваза мал агол во однос на алатот, но така да се оствари тркалање на поделбената правапо поделбената кружница без лизгање. Тоа сепостигнува со соодветен механизам на машината за изработка на запченикот. После оваа ротацијасе врши нова транслација наалатот, наизменично, со голема брзина за процесот да биде продуктивен.Изработката на запченикот со глодање, алатот глодач е со полжавест облик (сл.8.13ц).Нормално на завојките се просечени жлебовикои овозможуваат добивање на резни ивици што се поклопуваат со стандардниот профил на еволвентниот запченик.При ротацијарезните ивици го режат материјалот по контура која одговара на еволвентниот профил. Додека алатот ротира околу својата оска, запченикот ротира со што остварува релативно тркалање на поделбената кружница по поделбената права на профилот на сечивотона алатот.При ова движење, се добиваат низа последователни положби на профилот на алатот (како на сл.8.13.б) со штотранслацијата е заменета со ротација .

Page 25: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРИНЦИПИ ЗА ИЗРАБОТКА НА ЕВОЛВЕНТЕН ПРОФИЛ НА ЗАПЦИ

Тркалање на кинематските кругови на запченикот и алатот се заснива на основното правило на спрегнување. Алатот е во облик на запченик со оштри ивици за режење. Меѓу алатот запченикот се остварува релативнотркалање на кинематските кругови.Алатот истовремено се поместува транслаторно и врши рендисување назапченикот (8.14.а,б)Принципот на релативно тркалање на кинематските кругови е искористен за метод на бричење на запченицитешто се состои во симнување на тенок слој на материјалот на претходно глодани или рендисувани запци. Запченикот и бричот се спрегнуваат и се тркалаат еден во однос на друг со голема брзина. Нивните оски серазминуваат и се формира завоен пар на запченици (сл.8.14.ц.) кој се одликува со големо лизгање во правецотна запците. Запците на бричот се нарежани со канали со оштри ивици.

Page 26: MASINSKI ELEMENTI 2

Поместување на профилот на основната запчеста летваПоложбата на профилот на основната запчеста летва во однос на правата што го допира поделбениоткруг на спрегнатиот запченик е определена со поместуването на профилот на основната запчеста летваПоместување не постои кога средната линија на стандардниот профил го допира поделбениот круг назапченикот, дефиниран од односната основна запеста члетва. Поместуването на профилот на основнатазапчеста летва е алгебарска вредност на растојанието помеѓу средната линија на профилот икинематичката - поделбената права што го допира поделбениот круг на запченикот При поместуванвтона профилот на основната запчеста летва се менува дебелината на забецот на спрегнатиот запченикПоместувањето се смета за позитивно кога срвдната линија на стандардниот профил е поместена контемениот круг на запченикот со што настапува зголемување на дебелината на забецот, и обратно.Тоапоместување се изразува како производ на модулот и т.н. коефициент на поместуваието х,однодно mх(сл.4.14).Всушност,кај еволвентното назабуване,секоја права паралелна со средната линија на основнатазапчеста летва може да претставува кинематичка права, зависно од поместуванвто на профилот наосновната запчеста летва.Таквата кинематичка права го допира поделбениот круг на запченикот и сетркала по него без лизгање.

Page 27: MASINSKI ELEMENTI 2

Цилиндрични запченици со прави запциОсновни големини на запченицитеПарот на заемно спрегнати запченици го карактеризираат

чекорот (p) или модулот (m) и преносниот однос (i). Вредноста на чекорот (или модулот) кај двата запченикаво зафат мора да биде иста, додека преносниот однос, кој означува за колку пати се намалила (или зголемила) брзината на едниот во однос на другиот запченик зависиод дијаметрите на запчениците, т.е. од нивниот модул иброеви на запци (z).Чекорот е лачното растојание меѓуоските на два соседни запци и претставува однос наразвиен дел од обиколката на запченикот и бројот запциp=p.d/z;

Модулот е стандарден број m=p/p; Најчесто се користатследните стандардни модули:1, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 2.25, 2.5, 2.75, 3, 3.25, 3.5, 3.75, 4.5, 5 (мм). За да можатзапчениците да остварат спрега мора да имаат истимодули , т.е. чекори;

На сл.4.3. се претставени сите главни геометрискикарактеристики на запченик:

• модул m=p/π = d/z (мм), • висина на главата на забецот hа=m (мм),• висина на ногата hf=1.25м (мм),• вкупната висина на главата на забецот h=hа+hf

=2.25м(мм), • ширина на меѓузабјето е=m/6 (мм), • дебелината на забецот s=p/2=pm/2, • бројот на забите z=d/m, • пречникот на поделбениот круг d=m.z,• надворешен (темен) пречник dа=d+2hа=m z+2m и• подножниот пречник df=d-2hf=m z-2.5м;• ширина на запченикот (должина на запците) се избира

од дијапазонот b=(3...12)m

Page 28: MASINSKI ELEMENTI 2

МЕРКА ПРЕКУ ЗАПЦИМерката преку запци овозможува посредна контрола на чекорот на основната кружница pb и дебелината назабецот sb. Поединечното мерење на овие големини тешко е остварливо бидејќи не се опфаѓа со мерниотинструмент но и можно е заради кумулирање на грешката на поединечните запци, да се добие крива слика заточноста на запченикот послеизработката.Мерката преку запци W е линерана должина на zw запци мерена на нивните разноимени профили (сл.8.21). сепресметува како:

По смена на вредностите на параметрите, се добива конечниот израз:

Мерниот број на запци zw се пресметува од изразот

Пресметаниот мерениот број на запци се заокружува на првиот поблизок цел број.Со усвојување на поголемиотмерен број запци, се поместува точката на допирот на пипката од шублерот (мерниот инструмент) прематемената површина

( ) bbw spzW +−= 1

( )[ ]ααπα xtgzinvzmW w 25.0cos ++−=

( ) 5.02+−−=

πααα

πxtginvtgzz xw α

αα 22

cos

14 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

+= zx

zx

tgtg x

Page 29: MASINSKI ELEMENTI 2

ОСНОВНИ ГОЛЕМИНИ ПРИ СПРЕГНУВАЊЕ НА ПАР ЗАПЧЕНИЦИ

Положба на допирницатаПри спрегнување на еден пар на цилиндрични запченицисо еволвентни профили на запците, множеството наточките на допирот ја сочинуваат допирницата којапретставува права линија која ги тангира двата основникруга на спрегнатите запченици (сл.7.328).Положбата надопирницата ја дефинира аголот на допирницата αw кој госклопува со хоризонталата нормална на линијата наповрзување на оските.Агол на допирницата aw е еднаков на нападните агли наеволвентата во пресекот со кинематските кругови кои сетркалаат еден по друг без лизгање. Еволвентната функцијана тој агол е:

Нападниот агол αw, односно аголот на допирницата сеопределува од овој израз, со претходно определување на• x1,x2 се коефициенти на поместување на профилите,• z1,z2 се броеви на запци аα=20 е нападниот агол на еволвентата во поделбениоткруг.За спрега на заченици со непоместени профили x1+x2=0, аголот на допирницата е еднаков на нападниот агол наеволвентата во поделбениот круг, т..е αw= α=20

ααα invtgzzxxinv w +

++

= 221

21

Page 30: MASINSKI ELEMENTI 2

ОСНОВНИ ГОЛЕМИНИ ПРИ СПРЕГНУВАЊЕ НА ПАРЗАПЧЕНИЦИ

Оскино растојание на запчениците се пресметувасо изразот:

Активна должина на допирницатаОваа големина претставува растојанието помеѓупресечните точки на допирницата и темените круговиА и Е (ga =AE) и може да се претстави како збир наделовите кои одговараат на спрегнувањето напрофилот на главата на забецот на малиот иголемиот запченик:

wbabaa

wwba

wwba

arrrrggg

rrrCAg

rrrECg

ggCAECg

α

α

αα

sin

sin

sin

22

22

21

2121

222

222

121

211

21

−−+−=+=

−−==

−−==

+=+=

( )

( ) w

w

ww

zza

rrarra

αα

αα

cos/cos21

cos/cos

21

21

21

+=

+=+=

Page 31: MASINSKI ELEMENTI 2

СТЕПЕН НА СПРЕГНУВАЊЕ НА ПРОФИЛИТЕСтепенот на спрегнување на профилите е показателна континуирано пренесување на силина идвижењето од едниот запченик на другиот и седефинира како однос на растојанието помеѓуистоимените профили во крајните точки наспрегнување А, Е и растојанието помеѓу два соседниистоимени профили мерени на сита кружница илиправа (сл.7.332). Растојанието помежу профилите вокрајните точки на спрегнување, мерено по должинатана нормалата, еднакво е на активната должина надопирницата АЕ=ga, t.e. растојанието на два соседнипрофили на основниот чекор pb:А-почетна точка на двојна спрега кога и претходниотпар на запци е во спрега, пресек на допирницата сотемениот круг на гонетиот забецB-крај на двојна спрега и почетна точка наединичната спрега кога само еден пар на запци е воспрегаC-кинематски пол кога не постои лизгање туку чистотркалањеD-крај на единечна спрега и почеток на двојна спрегакога наредниот пар запци влегува исто така во спрегаЕ-крај на спрегата на актуелниот пар на запциСтепенот на спрегнување на профилите ево границиод 1 до 2. За 1, имаме само единечна спрега инемирна работа со удари.Со растење кон 2, сезголемува допирот со двојна спрега и запченицитеработат порамномерно.

Page 32: MASINSKI ELEMENTI 2

Поместување на профилите на запцитеГраничен број на запциБројот на запци кај запченик кај кој првататочка на допирот од активниот дел наеволвентниот профил се поклопува со првататочка на еволвентата. Со смалување набројот на забите од запченикот (сл.8.10.б), профилот на забецот се спушта конпониските предели на еволвентата и вограничниот случај доаѓа до основнатакружница. На сл.8.15. е прикажана спрегатана запченикот со алатот заизработка.Еволвентата почнува од основниоткруг со радиус а еволвентата може да јаобразува само праволинискиот дел наалатот.Почетокот на праволинискиот делнаалатот и почетокот на еволвентата сенагодени да се поклопат во точката N. Одоваа точка поаѓа и нормалата на сечивото наалатот кој е истовременои и тангента наосновната кружница.Граничниот број назапци се пресметува како:За y=1 и за што одговара на запчаници соправи запци, граничниот број на запци езаокружен на 17 . За овој број на заби сепоклопува првата точка од еволвентата сопрвата точка на активниот дел на профилот(сл.8.15.) со што до крај се користиеволвентата.

Сл.8.15 Гранично спрегнување на еволвентенпрофил на запците и алатот

Page 33: MASINSKI ELEMENTI 2

Поместување на профилите на запците

Подсекување на запците од запченикот еформирање на вдлабнување во подножјетона забот од запченикот при изработка со алатсо релативно тркалање. Ако бројот на заби епомал од граничниот, профилот на алатотизлегува под основната кружница и си гопресекува патот во вид на трохоида – криваод повисок ред која не е прифатлива запрофил на забец (сл.8.18). И од едната и оддругата страна на профилот се форммиравдлабнување кое го ослабува коренот назабот., ги зголемува напоните во коренот и гонаручува правилното спрегнување напрофилите. Ваков случај не смее да седозволи, па тоа се избегнува со поместувањена алатот од зоната каде што не постоиеволвента.

Сл.8.18.Граничен профил на еволвента – потсекување

Page 34: MASINSKI ELEMENTI 2

Поместување на профилите на запцитеПоместување на профилите на алатот е транслаторно поместување, т.е. оддалечување или приближувањена профилот на алатот во однос на оската на запченикот. Средната линија на профилот на алатот се поместуваза xm во однос на поделбената права која претставува тангента на поделбената кружница на запченикот. Со xсе означува коефициентот на поместување на профилот кој помножен со модулот го дефинира поместувањетона профилот во mm. Поместувањето е позитивно ако алатот се оддалечува од оската на запченикот, анегативно ако се приближува.Поместувањето на профилот предизвикува варијации на обликот и димензиите напрофилот на забецот и запченикот и тој се нарекува V-запченик.Поместувањето на профилите се користи за следните ефекти:•Отстранување на можно потсекување на профилот за број на заби помал од 17•За смалување на напоните на боковите и во коренот на забецот за број на заби помал од 30•За задржување на фиксно зададено меѓуоскино растојание помеѓу запчениците.Најчесто се користи позитивно поместување на профилот освен во исклучоци кога се потребни помалисмалување на дијаметрите на запченикот. Во тој случај бројот на забците треба да биди доволно голем за дане доведе до смалување на радиусот на кривината на бокот под прифатливи граници.Поместувањето на профилот на алатот кое е потребно за да се избегне потсекување на профилот кога еминимално поместување на профилот со коефициент на поместување xmin. Тоа е минимално позитивнопоместување потребно за преклопување на почетокот на еволвентата со првата точка на активниот дел напрофилот (сл.8.16). Минималното поместување се пресметува од изразот:

α2min sin

2zyx −=

17⟨z

Сл.8.16. Гранично спрегнување на алатот со поместување на профилот

Page 35: MASINSKI ELEMENTI 2

Поместување на профилитеСпоред поместувањето, се разликуваат:•НУЛТИ запченици кои имаат x=0 и .НУЛТИТЕ паровина запченици се два нулти запченици чие меѓуоскинорастојание се пресметува како•V-НУЛТИ парови спарени од V-ПЛУС и V-МИНУСзапченици и нивното меѓуоскини растојание остануванепроменето како .•V-ПЛУС парови спарени од V-ПЛУС и V-НУЛТИзапченици, и нивното меѓуоскини растојание е .и сезголемило.•V-МИНУС парови спарени од V-НУЛТИ и V-МИНУСзапченици и нивното меѓуоскини растојание сенамалува и се пресметува како .•Димензиите на V-запчениците се пресметуваат како:

– Поделбен круг на запченикот– Темен круг– Подножен круг– Основен круг

DIN3992 ја дефинира постапката за определување накоефициентите на поместување на спрегнатпарзапченици во зададени услови.

Сл.357. Избор на сумата на факторите на поместувања x1+x2 според DIN 3992

Сл.358. Распределба на сумарните поместувања спрема DIN 3992

mzd ⋅=aa hmxdd 22 +⋅+=

af hmxdd 22 −⋅+=αcos⋅= ddb

Page 36: MASINSKI ELEMENTI 2

Поместување на профилите на запцитеГранични профили на еволвентата седолната и горната граница на недозволивиотоблик на профилот (сл.8.18). Долната граница претставува облик напотсечен профил који се создава кога бројотна запците е помал од 17 а поместување напрофилот е еднакво на нула. Овој граниченслучај може да се јави и при z>17 сонегативно поместување на профилот.Горната граница ја лимитира шпицест заб којсе јавува при многу големо поместување напрофилот на забот. Овој профил енедозволив, па се препорачува минималнадебелина на забецот на темениот круг да еsmin=0.2mn.Обликот на профилот треда да е меѓу овиеграници. На сл.8.17. е прикажана варијацијатана обликот во зависност од поместувањетона профилот на алатот и од бројот на запцина запченикот кои претставуваат параметрина обликот на профилот. Со стандардите сепропишани границите на подрачја наваријациите на поместување на профилот наалатот во зависност од бројот на запците назапченикот.

Page 37: MASINSKI ELEMENTI 2

ЦИЛИНДРИЧНИ ЗАПЧЕНИЦИ СО КОСИ ЗАПЦИСТАНДАРДНА ЗАПЧЕСТА ЛЕТВА И ПРОФИЛИНа сликата е дадена стандардната запчеста летва која претставува најпрост запченик со коси запци и алат заизработка на цилиндричните запченици со коси запци. Кај стандардната запчеста летва со коси запци серазликуваат два стандардни профили: профил во нормалната рамнина (n) која е нормална на бокот назакосените запци под агол β, и во челна рамнина (t) која е нормална на оската на запченикот. При изработка назапчениците со коси запци, алатот (летвата) се движи во правец на запците и во рамнина која е нормалнанаовој правец (нормалната раммнина (n) ) и го пресликува стандардниот профил на цилиндричните запченици соправи запци.Во нормалната рамнина (n), параметрите на профилот на забецот се стандардните вредности mn, αn, yn. Вочелната рамнина (t), параметрите се со вредности пропорционално на аголот β, т.е. Воспоставување на врскатапомеѓу двете рамнини и параметрите е:.

βα

αcos

nt

tgtg = π

βπ

β tnn

t mmp

p =⋅

==coscos βcos

nt

mm =

Page 38: MASINSKI ELEMENTI 2

НУЛТИ (БЕЗ ПОМЕСТУВАЊЕ) ЗАПЧЕНИЦИ СО КОСИ ЗАПЦИЗабите на запчениците со коси (хеликоидни) запци сезакосени во однос на оската на ротација на агол β. Акосе спарат два запченици со коси запци, наклонитена запците мора да бидат исти по големина, а соспротивни правци и да се поклопуваат вокинематскиот пол C. Според правецот на наклонот назапците, се разликуваат левоодни и деснооднизапченици (сл.361)Кинематските површини на боковите на запците сезакривени, имаат надолжни линии на боковитезакривени во облик на завојница. Кај доста широкизапченици, забите би биле слични како кај навојот изатоа понекогаш се нарекуваат и завојни запченици. На сл.362 е поглед на челниот профил на запченикотсо коси запци и развиената обвивка на поделбениотцилиндер. Овие запченици се изработуваат со иститеалати и постапки наведени за цилиндричнитезапченици со прави запци, само што алатот сезавртува за агол b .Кинематските големини на запченикот се:

-поделбениот круг

-темениот круг

-подножниот круг

-основниот круг

Меѓуоскиното растојание е

βcoszm

zmd ntt

⋅=⋅=

atta hdd 2+=

fttf hdd 2−=

tttb dd αcos⋅=

( )2121 cos2zz

zmrra n

tt +⋅

=+=β

Page 39: MASINSKI ELEMENTI 2

СТЕПЕН НА СПРЕГНУВАЊЕ КАЈ ЦИЛИНДРИЧНИТЕ ЗАПЧЕНИЦИСО КОСИ ЗАПЦИ

Кај цилиндричните запченици со коси запци, вкупниот степен на спрегнување εγ е збир настепенот на спрегнување во челниот пресек εα истепенот на спрегнување на боковите εβ.

Степенот на спрегнување на профилите во челниотпресек εα се пресметува на ист нашин како и кајцилиндричните запченици со прави запци.Освен него, кај запчениците со коси запци постои идополнителен спрег на боковите. Имено, од сл.362 сегледа дека растојанието помеѓу почетната и крајнататочка на линијата од бокот е лак на спрегнување набоковите

При движење во насока на стрелката, темената точкаА1 влегува во зафат, а точката А2 е сеуште надвород зафатот. После поминување на една точка наподелбениот круг на пат W1W2=b tanβ, точката А2 влегува во зафат. После излегување на точката Б1 од зафат, точката Б2 се наоѓа сеуште во зафат. Точката Б2 ќе излезе од зафат откако го помини наподелбениот круг патот W1W2=b tanβ. Односотпомеѓу лакот на спрегнување на боковите b tanβ ичекорот на поделбениот круг pt е

Зафатот кај запчениците со коси заби трае подолгоод оние со прави заби, па од тие причини, запчениците со коси запци имаат многу помирнаработа, порамномерна распределба наоптоварувањата и потребен помал број на запци заист пренос во однос на оние запченици со правизапци.

Заради мирна работа, најчесто се бира агол нанаклон кој дава .Најчесто еПомали агли не носат никаква предност апоголемите предизвикуваат поголеми аксијалнисили кои потоа треба да се урамнотежат сосоодветни аксијални лежишта.

βαγ εεε +=

ββ tan⋅= bg

tt pb

pg βε β

βtan⋅

==1≈βε

00 258 −≈βε

Page 40: MASINSKI ELEMENTI 2

ФАКТИЧЕН И ФИКТИВЕН БРОЈ ЗАБИ, ПОМЕСТУВАЊА

Кинематскиот цилиндер во нормалниот пресекна сл.363 дава елипса чија пократка полуоскае αk=rt а подолгата ag=r1/cos β. Ставрниотнормален профил се јавува само напократката полуоска. Сите останати запци сеизобличени заради закривувањето на нивнитебокови. На пократката полуоска, радиусот назакривувањето изнесува rn. Запчениците сокоси запци можат заради тоа да се замислаткако запченици со прави запци на кои имодогвара нормален стандарден профил. Забите со нормално назабување се наоѓаат нафиктивниот поделбен дијаметар со радиус rn. На овој фиктивен поделбен дијаметародговараат и фиктивен број на забци

Фиктивниот број на запци е меродавен запресметка на граничниот број на запци вооднос на границата на потсекување(интерференција).Тие се пресметуваат како

Каде што zg=14 е практичниот граничен бројна запченик со коси запци без поместување напрофилите.

β3cos/zzn ≈

β3'' cos/ggs zz ≈

ttt

tw arr

αα coscos 21 +=

Кај цилиндричните запченици со коси запци кога треба да сеизврши поместување на профилите, таа постапка се спроведувана ист начин, со иста методологија која е опишана и кајцилиндричните запченици со коси запци. Во постапката, наместо стварниот број на запци, се ставаат фиктивниот број назапци, z1= zn1, z2=zn2. Со користење на дијаграмите по DIN3992, се определуваат коефициентите на поместување напрофилите x1,x2 , а аголот на допирницата

Page 41: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРЕСМЕТКИ НА ЗАПЧЕНИЦИТЕЗапчениците имаат два основни параметри: • Број на запците z• Модулот на запченикот m(mm)Бројот на запците се пресметува од кинематските услови, т.е. потребниот преносен однос на запчестиот пар,

ограничувањата на профилите и сл., додека пресметката на модулот се одвива со соодветнапроцедура која завршува со избор на стандарден модул m(mm) кој ќе ги задоволи сите јакосни условиво дефинираните работни оптоварувања.

Процедурата на пресметката се состои од следните чекори:1. Дефинирање на меродавните оптоварувања на запците и нивна распределба во однос на потребната

силина P(KW) Што треба запчестиот пар да ја пренесе2. Избор на материјал за запченикот со критичните напони (граници) на свиткување во коренот на

забецот и критичните напони на бокот на забецот3. Определување на потребниот минимален модул m на запченикот по однос на напоните на површински

притисок на бокот на забецот4. Определување на потребниот минимален модул m на запченикот по однос на напоните на свиткување

во коренот на забецот5. Избор на стандарден модул – прв поголем стандарден модул во однос на пресметаните модули по

двата критериуми во чекорите 3,46. Проверка на степенот на сигурност по однос на можно разорување на бокот на забецот со димензиите

кои произлегуваат од усвоениот стандарден модул7. Проверка на степенот на сигурност по однос на можно кинење на коренот на забецот со димензиите

кои произлегуваат од усвоениот стандарден модул8. Конструктивно обликување на запченикот

Page 42: MASINSKI ELEMENTI 2

ПРЕСМЕТКИ НА ЗАПЧЕНИЦИТЕ1. Дефинирање на номиналните и меродавните оптоварувања

Номинални оптоварувањаАнализата на оптоварувањето е спроведена на цилиндричен запченик со коси запци бидејќизапчениците со прави запци се специјален случај кога аголот на наклон на запците е β=0. Во пресметките, како познати влезни податоци секогаш се силината (снагата) P(KW) која требада ја пренесе запчестиот пар, и бројот на вртежи на помалиот запченик n1 (sec-1) во парот којсекогаш е пооптоварен во однос на гонетиот. Од тие податоци, се пресметува вртежниот момент T(Nmm) кој се пренесува од малиот наголемиот запченик:

Периферната сила Ft на забецот од запченикот со поделбен круг d1 e во правец нормален наоската која ги поврзува центрите на ротација O1O2, во насока на ротација на погонскиотзапченик и е:

Радијалната сила е во правец на оската на поврзување на центрите на ротација на запченицитеи насока кон нив, т.е. се обидуваат да ги раздвојат зафатот на запчениците и се:

Аксијалната сила е во правец паралелен на оските на ротација а во насока во зависност однаклонот на бокот на забецот и е:

)(159155 NmmnPT =

)(22

2

2

1

1 NdT

dTFt ==

)(cos/ NtgFtFr n βα⋅=

)(NtgFtFa β⋅=

Page 43: MASINSKI ELEMENTI 2

Меродавни оптоварувања на забецот во спрега

Во стварност, заради дејствување нанајразлични променливи параметри воспрегата, меродавните оптоварувања секорегирани номинални оптоварувањаопфатени со горните изрази.

1.За пресметка по однос на свиткување вокоренот на забецот, меродавните сили се:

2.За пресметка по однос на разорување набокот на забецот, меродавните сили се:

КА- погонски фактор на надворешни динамички силиКV-фактор на внатрешните динамички силиКHα,КFα -фактори на распределба наоптоварувањето по висина на бокот на профилот икоренот на профилотКHβ,КFβ -фактори на распределба наоптоварувањето по должина на бокот на забецот ивлијание на коренот на профилот

ββα

βα

tgWtWatgWtWr

KKKKFtWt

n

FFVA

⋅=⋅=

⋅⋅⋅⋅=

cos/

ββα

βα

tgWtWatgWtWr

KKKKFtWt

n

HHVA

⋅=⋅=

⋅⋅⋅⋅=

cos/

Page 44: MASINSKI ELEMENTI 2

КА- погонски фактор на надворешни динамички сили

КА- погонскиот фактор на надворешнидинамички сили го опфаќа влијанието наусловите на работа на преносникот во кој штое вграден запченикот. Во тие услови, режимот на работа создава променливост навртежниот момент Т на работната ипогонската машина. Тие промени создаваатможни преоптоварувања, удари, како иможности на работа на машината сонепотполно искористување на расположивата(инсталираната) снага на погонскиот агрегат. Вредноста на овој фактор кој ги опфаќапретпоставките за можни преоптоварувањана машината и составните склопови зависиод видот на погонската и работната машина. За некои карактеристични примери, даденисе вредностите во дијаграмскиот приказ насликата.

Page 45: MASINSKI ELEMENTI 2

КV-фактор на внатрешните динамички сили

Во спрегнувањето на еден запчест пар се јавуваатвнатрешни динамички сили како полседица на низаотстапувања на обликот и димензиите на профилитена запците.а) Еластичните деформации w на забите во спрегапредизвикуваат заостанување на гонетиот запченикво однос на погонскиот за аго δ и промена наспрежните чекори (сл.8.34.а) и наместо контакт воточката А, тој се случува во точката А’. Се јавуваатсили на судар Fs кои зависат од големината наеластичната деформација и брзината на ротација назапченикот, како и од можните одстапувања одгеометријата на запците, т.е. рапавостите кои гопроменуваат отстапувањето w во w’ (сл.8.34.б).Отстапувањето на геометријата го зголемуваинтензитетот на инерцијалните сили, па променатана факторот на внатрешните динамички сили

Во зависност од фреквенцијата на спрегнување назапченикот f=nz/60 е даден на сл.8.35.Се издвојувааттри подрачја: подкритично, критично и надкритично.

stattdintV FFK )/()(=

Page 46: MASINSKI ELEMENTI 2

Избор на динамичкиот фактор KV

Динамичкиот фактор гоопфаќа влијанието наотстапувањето на процесотна спрегнување на забцитево однос на тероетскиотпроцес на спрегнување. Отстапувањето се должи нанизата влијателни појавикои ги зголемуваатинтензитетите навнатрешните динамичисили кои се појавуваат одопишаните несовршеностина спрегата. Изборот нафакторот се врши оддијаграмскиот приказ насликата.

Page 47: MASINSKI ELEMENTI 2

КHα,КFα -фактори на распределба на оптоварувањето по висина набокот на профилот и коренот на профилот

Распределбата на оптоварувањето на парот на запци кои се во спрега се остварува сразмерно на крутостите на запците вомоменталната точка на допир. Ако е c1 крутост на запците на првиот пар на запци во спрега, а c2 на вториот пар кој навлегува воспрега, , коефициентите на распределба насилите се

А вкупната нормална сила во спрега еВо текот на спрегнувањето, точките на допирот се менуваат, а сот оа се менуваат и крутостите и големините на силите на еден пар назапци во спрега. За запчестите парови без отстапување на геометријата, коефициентите на распределба на силите , се менуваатво границите од 0.4-0.6 со тоа што нивниот збир е еднаков на единица (сл.8.36.а).На допирот AB и DE нормалната сила сераспределува на двата спрегнати пара запци (двојна спрега), додека на допирот во делот на допирницата (профилот) BD силата јаприма само актуелниот единечен пар запци во спрега (единечна спрега).Ако спрегнатиот запчест пар има разлика во спрегнатите чекори (сл.8.36б), на едниот дел AB оптоварувањето се зголемува, додека наделот DE се смалува. При големи отстапувања во чекорот, смалувањето може да дојде до нула, па имаме само еден оптоварен парна запци.Кај запчениците со коси запци (сл.8.37), распределбата дополнително се одвива и по допирните линии кои стојат косо во однос набокот. Таму распределбата е доста поповолна во однос на оние со правви запци.

( )IIIII ccc += /1ξ ( )IIIIIII ccc += /ξ

FnFnFn III ξξ +=

III ξξ ,

Page 48: MASINSKI ELEMENTI 2

Распределба на оптоварувањето по должина на забецотРаспределбата на оптоварувањата по должината на забот кој се наоѓа во спрега е нерамномерна зарадизарди отстапувањето напаралелност на бочните линии на запците и нееднаквата крутост во сите точки на допирот. Отстапувањето на паралелноста епоследица на грешката при изработка на запченикот fma и отстапувањето заради еластичната деформација на вратилото изапченикот fsh. Овие отстапувања се прикажани на сл.8.38.а, додека на сл.8.38.б е прикажано отстапувањето fb од неприлагоденостна запците во почеток на работа.На сл.8.39а е прикажана распределбата на оптоварувањето по бокот после разработка на запците, додека на сл.8.39б. Е варијанта напокрути запци кога распределбата е само на еден контактен дел на запците во однос на целата должина b.Нерамномерната распределба е опфатена со коефициентите на нерамномерност KHa на бокот на запците, и KFa во коренот назабецот.

Page 49: MASINSKI ELEMENTI 2

Избор на КHα,КFα

-факторите

Page 50: MASINSKI ELEMENTI 2

2. Избор на материјалза запченикот сокритичните напонина свиткување вокоренот на забецоти на притисок бокотна забецот

Page 51: MASINSKI ELEMENTI 2

Меродавен критичен напон набокот на забецотКритичен напон на бокот на забецот е вредноста на напонот којадоведува до разорување на бочните површини манифестиранопреку појава на дупчиња (сипаничавост) познато како “piting” (б), трошење на површинскиот слој и до промена на обликот напрофилот на боковите (а) (сл.8.41.а, б). На сл.8.41.ц еприкажана Велеровата книга која одговара на површинскозаморување на боковите на забот. Трајната динамичкаиздржливост σHlim се добива со експериментални испитувањаеталон запченик од соодветниот материјал и се бира одпретходната таблица. Критичните напони на бокот на забецотсе разликуваат кај реалните конструкции на запчениците вооднос на оние од експерименталниот еталон. Вистинскитекритични напони се пресметуваат како:

Факторите се усвојуваат од дадените таблици

[ ] σσσ ZZZZZZZ NXWRVHH Llim=

Page 52: MASINSKI ELEMENTI 2

Меродавен критиченнапон во коренот назабецот

Критичниот напон во коренот(подножјето) на забецот доведува докорнење на забецот во целост или воделови (сл.8.44а). Како последица назамор, ширење на прснатина возоната со максимален напон насвиткување. Критичната вредност σFlim сеопределува експериментално назапченик еталон и се избира одтаблицата за конкретно избраниотматеријал. Меродавната трајнакритична издржливост во коренот назабецот (Велерова крива на сл.8.44б) е:

Факторот на концентрација нанапонот во подножјето на забецот сезема приближно YST=2. Факторот наработна издржливост е ист како и кајбоковите т.е. Yσ=Zσ. Другите факторисе избираат од прикажаните табели.

[ ] σδσσ YYYYYY NXRRTSTFF lim=

Page 53: MASINSKI ELEMENTI 2

3. Определување на минимален дијаметар (модул) назапченикот по однос на напоните на површински

притисок на бокот на забецотРаботен напон на боковите на запците во спрегапретставува површински притисок помеѓу две кривиеволвентни површини во точка на допир во правецна заедничката нормала на допирот-допирницата. Сеапроксимира со површинскиот притисок анализиранкај цилиндри од страна на Hertz, па затоа и сенарекува Hertz-ов површински притисок

Релативниот радиус на допирот е

Еквивалентниот модул на еластичност е

Нормалната сила на контактот е

Ако се заменат соодветните развиени изрази за овиепараметри, конечниот израз за работниот меродавенHertz-ов притисок е

-фактор на еластичност на материјали

-фактор на обликот на забецот

фактор на влијание на спрега

-фактор навлијание на аголот на наклон

Димензионирањето на запченикот, т.е. определувањето на минималниот потребен модул(дијаметар d=mz) на запченикот се врши прекуспоредување на работниот и критичниот напон, т.е.

Со замена на изведените изрази, се добива

од каде што непознатата, дијаметарот наподелбениот круг d после внесувањето насоодветните изрази за параметрите се пресметувакако:

ρσ

bEFn

HC 418.0=

21

21

ww

ww

ρρρρρ

+⋅

=

21

212EEEEE

+=

αα coscost

bn

Fr

TrTF ===

βαβεσ HHVAt

HEH KKKKu

ubdFZZZZ 1

1

+=

EZE 175.0=

wt

b

tH tg

βα

cos2cos

1=

( )α

ββ

αε ε

εεε

+−−

= 13

4Z

ββ cos=Z

[ ]HHHS σσ =⋅min

σβαβε σ ZZZZZZZKKKKu

ubdFZZZZS NXWRVHHHVA

tHEH Llim

1min

1=

+⋅

)(17.74 3 2222

lim

2min

11 mmZZZKKKKS

uu

nPd EHHHVA

H

Hεββασκ

+⋅

⋅≥

Page 54: MASINSKI ELEMENTI 2

4. Определување на минимален дијаметар (модул) назапченикот по однос на напоните во коренот на забецот

Работните напон во подножјето на забецот есложен напон од истовремено свиткување, притисок и смолкнување (сл.8.43), но најголема инајдоминантна е компонентата на свиткување и емеродавна за пресметка. Напонот е најголем когасилата Fn дејствува на темената ивица назабецот кој претставува конзола максималнонапрегната во коренот (вклештувањето) чијаположба е определена со тангентата напреодните делови под агол од 300.

Силата

Моментот на свиткување е

Отпорниот момент е

Работниот напон во коренот на забецот е

n

tSaFa

ns

ah

n

tFa bm

FYYff

bmF

WM

===αασ

coscos6

2

'

2

2

1

1 22dT

dTFt ==

nhan

tFaanFa mfFhFhFM ⋅=⋅== ''' cos

coscos α

αα

66

222nsF mbfsbW =

⋅=

βαβεσ FFVAn

tSaFaF KKKK

bmFYYYY=

Page 55: MASINSKI ELEMENTI 2

- фактор на обликот на забецот

-фактор на кракот на силата

- фактор на наклон на забот

ns

ahFa f

fYαα

coscos6

2

'

=

αε ε

75.025.0 +=Y

1201 βε ββ −=Y

Димензионирањето на запченикот, т.е. определувањето на минималниот потребенмодул (дијаметар d=mz) на запченикот (помалиоти пооптоварениот во спрегата) се врши прекуспоредување на работниот и критичниот напон, т.е.

Со замена на изведените изрази, се добива

од каде што непознатата, дијаметарот наподелбениот круг d после внесувањето насоодветните изрази за параметрите сепресметува како:

[ ]FFFS σσ =⋅min

σδβαβε σ YYYYYYKKKKbmFYYYYS NXRRTSTFFFVA

n

tSaFaF limmin =⋅

)(cos/

50 3

1minlim

11 mm

YYY

YYYYYKKKK

nP

Szd

Eht

Fsa

NXRRTST

FFVA

FF βσκβ

δ

βα

⋅⋅≥

Page 56: MASINSKI ELEMENTI 2

8. Конструктивно обликување на запченикот

Page 57: MASINSKI ELEMENTI 2

КОНУСНИ ЗАПЧЕНИЦИОсновни поими за конусните запчести паровиКонусните запчести парови се користат за предавање на ротационо движење (број вртежи и вртежен момент) меѓу две вратила чии што оски се сечат под агол . Најчесто тој е прав агол, т.е. од 90о.Конусниот запчест пар е впишан во сфера (сл.8.48а). профилите на запците на едниот и другиот запченик седвижат по сферна површина и на така закривената површина се спрегнуваат, профилите на запците сезакривени, допирницата е закривена, а патеките на запците се кружници на сфера. Профилите на запците сесферни еволвенти, а боковите сферни еволвентни површини. Допирницата е сферен октоид кој лежи насферата и го сочинуваат множеството на точки на допирот. Заради поедноставување, спрегнувањето насферна површина се апроксимира на рамнина со посредство на еквивалентен запчест пар – цилиндричензапчест пар чие спрегнување одговара на конусниот пар.Апроксимацијата ја извел TREBGOLD се состои оддополнителни конуси чии изводници ја тангираат сферата по кинематските кружници на запченикот и нормалнисе на изводниците на кинематските конуси. Развивањето на конусите во рамнина (сл.8.48.б) добива пресликанпрофил на забецот кои се исправуваат и во друг правец и се добива спрега на два запчести сегменти.

Page 58: MASINSKI ELEMENTI 2

Поделба на конусните запченици• Правите запци се радијални во однос

на оската на запченикот. Дебелината ивисината на запците се смалувапоаѓајќи од надворешната контурапрема оската, сразмерно нарастојанието од оската. Правите запциво спрега истовремено влегуваат соцелата своја должина. Спрегнувањетона запците започнува со судар сопоголем интензитет, а бројот назапците во спрега се менува нагло, готово моментално.

• Кај косите запци оваа состојба еподобра. Запците во спрега влегуваатпостепено, сударите на запците се сопослаб интензитет, а бројот на запцитево спрега се менувапостепено.Положбата на запците е косаако изводниците на боковите тангираатзамислена кружница како насликата.Овие запци влегуваат воспрега постепено, слично како кајцилиндричните со коси запци.

• Спироидните (лачни) конуснизапченици се добиваат со комбиниранодвижење од ротација на алатот изапченикот со што запците се дел наспирала. Работните карактеристики сеслични како кај косозабите запченици

Page 59: MASINSKI ELEMENTI 2

Изработка на конусните запченици

Изработката на конуснитезапченици се остварува сорендисување и глодање(сл.8.50) На сликата а,b еприкажано рендисување иглодање на конуснитезапченици со прави и косизапци. Се обработуваат едно по едномеѓузабје со релативнотркалање на боковите поправолиниски острици наалатот. Запците на спироидните ихипоидните запченици сеизработуваат со режење сопомош на алат кој го симулираспрегнувањето со основнатазапчеста плоча (сл.8.50c) соприкажување на распоредот насечилото на алатот и неговатапатека на движење.

Page 60: MASINSKI ELEMENTI 2

Основни големини кај конусните запчести паровиАко кај цилиндричnите запчести парови со правии коси запци работата им се карактеризираше содопир на соодветните делителни цилиндри, кајконусните запчести парови се допираатделителните конуси - конусите ОCC1 и OCC2. (сл.4.4.1) При спрегнување на запчениците, тиеконуси се тркалаат еден во однос на друг безлизгање. Аголот меѓу оските на двата конуснизапченици се нарекува меѓусокин агол, а аглитесе агли на соодветните конуси. Најчесто:

Од сл.4.4.1. се гледа дека:

од каде што за преносниот однос i12 се

пресметува:

Ако е , следува:

o9021 =+=∑ δδ

11 sin δOCr = 22 sin δOCr =

1

2

1

2

1

2

2

112 sin

sinδδ

ωω

====rr

zzi

o9021 =+=∑ δδ

2

1

121

1zz

itg ==δ

1

2122 z

zitg ==δ

Page 61: MASINSKI ELEMENTI 2

сл.4.4.2. Основни димензиина конусен запченик

Геометриските елементи наконусниот запченик со правизапци се дадени на сл.4.4.2. Димензиите на забецот семенуваат по неговата должина, т.е. се различни по висина, а сотоа и модулите ќе бидатразлични .Обично за стандарден се избирамодулот mе кој се наоѓа назадната челна рамнина(максимален модул). Припресметувањата се работи сосредниот пресек АА и соодветносо модулот mm.

Од сл.4.4.2. се добива:

или

од каде што:

δsin2brr sr += δsin

222bzmzm me +=

δsin2bmm me +=

zmd ee ⋅=δδ cos2cos2 eeaea mdhdd

ee+=+=

δδ cos4.2cos2 eefef mdhddee

−=−=

δδ sin2sin2zmd

R eee ==

mmb )124( ÷=

Другите параметри се:

делителен дијаметартемен дијаметарподножен дијаметарконусно растојаниедолжина на забите

Page 62: MASINSKI ELEMENTI 2

Пресметка на конусните запчести паровиОптоварувања на запцитеМеродавните сили на запците од конусните запченици се определувана пресекот на средината на венецот и поаѓајќи од тангентнатакомпонента (периферната сила) добиена врз основа на вртежниотмомент Т кој треба да се пренесе

Се определува нормалната сила Fn и нејзините компоненти ворадијален Fr и аксијален Fa правец. Кај конусните запченици со криви запци, номиналните оптоварувања сепресметуваат од следните изрази (големините во изразите се даденина сликата):

Првиот знак во изразите се зема кога е нападнат испакнатиот бок назабецот а другиот ако е нападнат вдлабнатиот.

mt rTF /=

( )mntn FF βα coscos/=

( ) mmntr tgFF βδβδα cos/sinsincos ±=( ) mmnta stgFF βδβδα cos/cossinsin ±=

Page 63: MASINSKI ELEMENTI 2

Напони кај запчениците – критични и работни

Критични напони

Критичните напони се определуваат исто како и кај цилиндричните запченици: се избираматеријал со соодветно добиени критични напони на бокот на забецот и во коренот на забецотпо експериментален пат на запченици еталони. Меродавните критични напони треба да седобијат со користење на корекционите фактори.

Меродавен критичен напон на бокот на запците

Меродавен критичен напон во коренот на запците

Работни напони

Работен напон на бокот на забецот

Работен напон во коренот на забецот

[ ] XWRVLNHMH ZZZZZZZ δσσ lim=

[ ] σδσσ YYYYYY XRTTSTNTFMF lim=

βαβεσ HHVAm

tmKHEH KKKK

uu

bdF

ZZZZZ 12

1

+=

βαβεσ FFVAmn

tmSaFaF KKKK

bmF

YYYY=

Page 64: MASINSKI ELEMENTI 2

Димензионирање и проверка

Димензионирање – определување на минимален потребен челен модул

Димензионирање по основ на површинскиот притисок на боковите на запците

За препорачана ширина на конусните запченици b=(0.25-0.32)Rv, што приближно одговараb=0.4Rm=0.4dm1/(2sind1), и со воведување на смената Ft=2T/dm1, се добива

Модулот во средниот пресек на запците mm e

Степенот на сигурност на конусните запченици

Степенот на сигурност против разорување на боковите е

Степенот на сигурност против разорување на коренот на забецот е

XWRVLNHHHVAm

tmKHEH ZZZZZZZKKKK

uu

bdF

ZZZZZ δβαβε σσ lim

2

1

1≤

+=

( )3 22

211

11sin10 ZZZZZZZKKKK

uuTd WRVLNHHVA

Hdozm δβασ

δ +≥

1

1

zd

m mm =

[ ]5.2...5.11

1 ≥=H

HHS

σσ

[ ]5.2...5.11

1 ≥=F

FFS

σσ

Page 65: MASINSKI ELEMENTI 2

Конструктивни облици на конусни запченици

Page 66: MASINSKI ELEMENTI 2

Полжавести запчести паровиПолжавестите запчести парови се користат запредавање на вртливи движења (и моменти) меѓу вратила чии што оски се разминуваат вопросторот под агол од 90о.

Овој вид запèсти парови се состои од: погонскизапченик (мал) наречен полжав 1 и гонет запченик(голем) наречен полжавник 2. Полжавот може да се разгледува и како навојновретено, додека полжавникот има венец во вид напресечен торус.

Најширока употреба има архимедовиот полжав; воправец на пресекот на оската и рамнина којапоминува низ неа, забецот е со трапезен профил, аво пресекот нормално на оската на вртење, профилот на забецот е архимедова спирала(сл.4.5.2).

Полжавестиот запчест пар има низа предности: бесшумна работа, компактна и збиена конструкција, голем преносен однос ( до i=50) Основен недостаток е многу нискиот степен наискористување во однос на другите облици запчестипарови.

Page 67: MASINSKI ELEMENTI 2

Облици на полжави и полжавни преноснициВо зависност од формата на полжавот во однос на оската и во нормален правец на оската, тие можат да бидат

со архимедов, глобоиден или еволвентен навој, т.е. запци. Глобоидниот полжав GB има облик на дел од торус со вдлабнување на навојот во аксијален правец со кривина

на торусот.Архимедовиот полжав е со ознака ZA има трапезен облик во аксијалниот пресек, а во радијален правец

профилот има облик на архимедова спирала.Еволвентниот полжав со ознака ZI во аксијален пресек има благо испакната крива линија а во радијален пресек

еволвента.Обликот на полжав со ознака ZN е определен со обликот на профилот во пресек нормален на боковите на

запците со праволиниски профил.Полжавот ZK има трапезен облик на профилот на забите во пресекот нормален на бокот на забите.

• На сликата се дадени облиците на полжавите и начинот на нивната обработка

Page 68: MASINSKI ELEMENTI 2

Кинематика на полжавестите паровиПри работењето на полжавестиот преносник, техничките фактични цилиндри со соодветните дијаметри d1,,d2 се тркалаат без лизгање еден врз друг (сл.4.5.3а). Тоа значи дека брзината во точката C од двете тркала ееднаква, т.е. .Брзината со која се движи една точка од полжавот (облик на винт) 1 се определува од изразот:

каде што h,p,z1,h1 се параметри на соодветниот ход (h=z1p), и претставуваат: чекорот на навојот (забот), бројотна заби (најчесто z1=1, поретко z1=2,3..) и бројот на вртежи на полжавот.Брзината на полжавникот во точката C е:

каде што z2 е бројот на заби на полжавникот, n2 е неговиот број на вртежи.Со изедначување на двата изрази, се добива преносниот однос на полжавестиот запчест пар:

Според тоа, преносниот однос на полжавестиот пар се изразува како однос на бројот на забите наполжавникот z2 и бројот на одови (заби) на полжавот z1.Овој тип на запчести преносници може да има голем преносен однос i1,2=50..100, а кај некои видови механизмидостига до вредности i12=400...500.

21 CC vv =

6060111

1

npznhvC⋅⋅

=⋅

=

60230222222

22

npzzpndvC⋅⋅

=⋅⋅

==π

πω

1

2

2

1

2

112 z

znni ===

ωω

Page 69: MASINSKI ELEMENTI 2

Основни параметри кај полжавестите парови

Основен параметар на овој запчест пар е модулот mкој е предмет на стандард. Освен овој параметар, кајполжавестиот запчест пар од исклучително значењее аголот на качување на навојната линија (т.е. забецот) на полжавот кој се пресметува од изразот:

од каде што при познати негови вредности, како иусвоени вредности на стандардниот модул и бројотна одови на полжавот (т.е. z1), може да се пресметадијаметарот

Другите поважни димензии се:надворешниот дијаметар на полжавот

подножниот дијаметар на полжавот

поделбен дијаметар на полжавникот

надворешен дијаметар на полжавникот

подножниот дијаметар на полжавникот

должина на навојката (забот)

Аголот на качување на забот на полжавот g сеизбира во зависност од исполентоста на условот насамокочност. Овој услов ќе биде исполнет когааголот на качување g е помал од аголот на триењена боковите на запците од полжавот и полжавникот r, т.е.

Во тој случај е возможно предавање на движењето само одполжавот на полжавникот, т.е. со запчестиот пар сенамалува брзината на вртење на гонетото вратило, а сезголемува вртежниот момент. Ако овој услов не е исполнет, запчестиот пар е несамокочен, т.е. можно е полжавникот даго предава својот момент на полжавот .Степенот на искористување на овој вид запчестипреносници е многу низок и се движи во границите . Прватавреднос (најниската) е редовно присутна кај самокочнитеполжавести парови.

1

1

1

1

1 dzm

dpz

dhtg ⋅

=⋅⋅

=⋅

=ππ

γ

γtgzm

d 11

⋅=

mdda 211+=

mdd f 5.211−=

22 zmd ⋅=

mdda 222+=

mdd f 5.222−=

)1(2 21 += zmb

ργ <

Page 70: MASINSKI ELEMENTI 2

Пресметки на полжавестиот парИстрошеностПожавникот (поголемиот запченик) се изработува одпослаб материјал (најчесто бронза) а обликот назапците е таков да разорувањето на запците може дасе јави само на запците од полжавникот а никако наполжавот.Напонот на боковите на запците е

Каде што ZE e фактор на еластичност наспрегнатите материјали а Zr e фактор на обликот наконтактот на запците.Запците на полжавникот се абат зарадиинтензивното триење, а дебелината на истрошениотслој може да е и 0.3m. Напонот кој во тек на Lh=25000 саати на работамоше да доведе до критична граница на истрошеност(изабеност) е критичен напон

Меродавниот критичен напон е

ZL=1 за синтетички масла, ZL=0.89 за минералнимасла.Степенот на сигурност против истрошеност (абење) на запците од полжавникот е

Сечење на запцитеПрема DIN 3996, за проверка на опасност од лом назапците на полжавникот меродавен е напонот насмолкување.

каде што за неистрошени запци, Y=0.55 фактор наобликот на венецот на полжавникот, а за дебелинана истрошеност 0.3m, е Y=0.63.

Критичниот напон на сечење во подножјето назабецот е

За неограничен век на експлоатација, YNL=1

Степенот на сигурност против лом на запците наполжавникот е

mbFK

mbFK

Y tAtAF

2

2

2

2 63.0==τ

[ ] NLFF Ylimττ =

[ ]F

FFS

ττ

=

32

aTK

ZZ AEH ρσ =

34.0

05.2−

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

ad

Z mρ

limHσ

[ ] LSvhHH ZZZZlimσσ =

6.1250006/1

≤⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

hh L

Zk

v vZ

+=

45

AZS +

=2900

3000

[ ] 25.1/ ≥= HHHS σσ

Page 71: MASINSKI ELEMENTI 2

Загревање на полжавестиот парЗаради триење, дел од механичката енергија се претвора во топлинска.

Степенот на искористување на полжавестиот пар е

Со влијание на силата на триење, се ослободува топлината

Количеството на одведена топлина преку куќиштето е

-температура на површината на куќиштето-температура на околниот воздух

Површината преку која се куѓиштето зрачи топлина е

Коефициентот на топлопроводливост се пресметува како:•за преносник без вентилатор

•за преносник со вентилатор

( )ργγ

η+

=m

m

tgtg

µρ arctg=

kn vFQ ⋅⋅= µmn

tn

FF

γα coscos2=

kAQ ko ⋅∆= ν ok ννν −=∆

( )285.193.31 maAk =

( )75.0123.016.6 nk +=

( )75.014.016.6 nk +=

Page 72: MASINSKI ELEMENTI 2

Коефициенти запресметките

Page 73: MASINSKI ELEMENTI 2

Конструктивни облици на полжавест преносник