Rodzaje łożysk tocznych: kulkowe(zwykłe, wahliwe, skośne) - stosowane przy obciążeniach (poprzecznych i wzdłużnych) małych i średnich; walcowe- stosowane przy obciążeniach większych i bardzo dużych; baryłkowe-duże obciążenia, łożyska wahliwe i łożyska wzdłużne; stożkowe.
Nominalny kąt działania łożyska tocznego-kąt pomiędzy płaszczyzną prostopadłą do osi łożyska a prostą łącząca punkty styku kulki z bieżniami w nieobciążonym łożysku lub prostą prostopadłą do tworzącej bieżni zewnętrznej w łożyskach wałeczkowych.
Zalety łożysk tocznych: małe tarcie w chwili początku ruchu i mały wpływ prędkości obrotowej na tarcie; małe zużycie smaru i prosty sposób smarowania; duża nośność w odniesieniu do jednostki szerokości łożyska; nie wymagają dotarcia; znormalizowane wymiary, jakość i trwałość. Wady łożysk tocznych: głośna praca; źle znoszą duże obciążenia; mało odporne na duże prędkości obrotowe.
Oznaczanie średnicy wewnętrznej łożysk tocznych d-ostatnie cyfry symbolu cyfrowego łożyska. 00-d=10mm, 01-d=12mm, 02-d=15mm, 03-d=17, od 04 do 96 mnożymy razy 5. Dla d<10mm wymiar podaje się pojedynczą cyfrą. Dla d>500mm wymiar podaje się bezpośrednio za kreską po znaku serii.
Trwałość łożyska tocznego-ilość pracy łożyska w mln obrotów {L} lub w godzinach, obliczana do chwili wystąpienia pierwszych oznak zmęczenia materiału.
Nośność dynamiczna łożyska tocznego C-wyrażona w jednostkach siły wartość obciążenia łożyska, przy której jego trwałość równa się 1mln Obr. Według norm wyróżniamy nośność dynamiczną bazową promieniową i bazową osiową.
Nośność statyczna łożyska tocznego C0-zdolność do przenoszenia obciążeń przez łożysko będące w spoczynku lub obracające się z prędkością n<10obr/min. Jest to obciążenie przy którym trwałe odkształcenie najbardziej obciążonego elementu tocznego nie przekracza 0.0001 jego średnicy.
Obciążenie zastępcze(równoważne) promieniowe P=XFR, osiowe P=XFR+YFw, X i Y odczytujemy z tabelek z zależności Fw/FR.
Sposoby montowania łożysk skośnych-przy pomocy tuleji i młotka, prasy, pogrzewania w oleju do temp. 80-900C.
Zasady łożyskowania wałów na łożyskach tocznych-kulkowych i walcowych(podstawowa zasada: jedno łożysko jest łożyskiem ustalającym wał w kierunku wzdłużnym, drugie i dalsze łożyska winny mieć swobodę przemieszczenia się względnego pierścienia łożyska. Nie mogą krępować cieplnych odkształceń wału), skośne jednorzędowe i stożkowe(podczas ustalania wzdłużnego jednocześnie reguluje się wielkość luzu wzdłużnego, stosując odpowiedni zacisk wstępny).
Pasowanie łożysk tocznych na czopach wałów i oprawach-tolerancje dla średnicy czopa wału i średnicy otworu w oprawie dobiera się z PN. czopy wałów wykonuje się najczęściej w tolerancjami g6-r6, otwory w oprawach J7-P7.
Rozkład nacisków w łożyskach ślizgowych: poprzecznych (nacisk rzeczywisty, nacisk nominalny średni pśr=P/ld), wzdłużnych (nacisk rzeczywisty, nacisku nominalny średni pśr=4P/(dz2-dw2)π.
Obliczanie łożysk ślizgowych na rozgrzewanie-sprawdza się wartość iloczynku (pśrV)≤(pśrV)dop, który traktuje się jako umowną miarę ciepła wytwarzanego w łożysku przez tarcie (przy danym WSP. Tarcia ilość wydzielonego ciepła jest proporcjonalna do iloczynu pV).
Rodzaje tarcie w łożyskach ślizgowych: suche (powierzchnie pokryte warstewką tlenków i par, WSP tarcia 0,04-0,1, występują straty energetyczne i duże zużycie, niekorzystne prowadzące do awarii); graniczne (wyst warstewki granicznej-warstewka smaru zabezpieczającej przez stykiem metalicznym, występuje przy rozruchu i zatrzymywaniu); mieszane (występuje smar między powierzchniami, istnieją obszary tarcia suchego, granicznego i płynnego, występuje zużycie stykających się powierzchni); płynne ( brak styku metalicznego, całkowite rozdzielenie powierzchni warstwą smaru, najbardziej pożądany rodzaj tarcia).
Smarowanie hydrodynamiczne łożysk ślizgowych-klin smarny. Wskutek istnienia luzu łożyskowego powstaje klinowa szczelina. Podczas ruchu czopa wału smar wciągany jest w szczelinę i sprężany, zaś powstające ciśnienie wywołuje siłę unoszącą czop i równoważącą obciążenie.
Warunek tarcia płynnego- nie zależy od materiału czopa i panwi, lecz od lepkości smaru μ=0,001-0,01.
Smarowanie hydrostatyczne w łożyskach ślizgowych-polega ono na wtłaczaniu pod ciśnieniem równoważącym obciążenie wału oleju, przez szczelinę na dole łożyska.
Sprzęgło-zespół układu napędowego maszyny, służący do łączenia wałów i przeniesienia momentu obrotowego i ruchu obrotowego z wałka czynnego na wałek bierny.
Zastosowanie sprzęgieł sztywnych-łączenie wałów sztywnych dokładnie wzajemnie ustawionych, bez możliwości zmian położenie w czasie pracy. Połączenie elementów sprzęgła może być połączeniem kształtowym, ciernym lub kształtowo-ciernym.
Sprzęgła samonastawne- umożliwiają likwidacje błędów współosiowości wałów; kłowe, krzyżakowe, kulkowe (umożliwiają przenoszenie obciążeń osiowych i Katowych), zębate (stosowane przy dużych obciążeniach i dużych prędkościach, przenoszą siły osiowe, promieniowe i kątowe).
Sprzęgła podatne- umożliwiają względny obrót wału biernego w stosunku do wału biernego, łagodzą obciążenia dynamiczne w czasie przenoszenia napędu; sprzęgła podatne nierozłączne (sprężynowe -duża trwałość, odporność na wysokie temperatury, duże obciążenia; z łącznikami gumowymi).
Działanie sprzęgła hydrokinetycznego-przenosi moment obrotowy dzięki naporowi cieczy zmuszonej do krążenia między łopatkami obracających się wyników napędzającego i napędzanego. Na wale silnika osadzony jest wirnik zwany pompą zaopatrzony w proste promieniowo rozłożone łopatki. Podobny wirnik zwany turbiną osadzony jest na wałku sprzęgłowym skrzyni biegów. Wał korbowy obracając się wymusza wirowanie cieczy i nadaje jej energie kinetyczną. Ciecz wypływa z przestrzeni między łopatkowych pompy i trafia na łopatki turbiny, wybierając na nią nacisk i zmuszając do obrotu. W ten sposób energia kinetyczna cieczy zamienia się na pracę mechaniczną. Sprzęgło hydrokinetyczne nawet przy jeździe samochodu ze stałą prędkością pracuje w poślizgu.
Dobór sprzęgieł: sprzęgła są znormalizowane, dobierane są na podstawie żądanych obciążeń.
Hamulce klockowe: jednoklockowe, dwuklockowe.
Obliczanie wymiarów klocka z hamulcu klockowym: p=Fn/tb≤po, gdzie t-długość klocka mierzona po cięciwie łuku, b-szerokość klocka.
Hamulce taśmowe: cięgnowe zwykłe, sumowe, różnicowe cięgnowe.
Cel stosowania przekładni- na wałach maszyn roboczych potrzebne są duże momenty obrotowe co przy określonej mocy wymaga małych prędkości obrotowych a silniki są na ogół wysokoobrotowe; silniki o mniejszych prędkościach obrotowych są większe, cięższe i droższe; zakres regulacji prędkośći obrotowych niezbędnych w maszynach roboczych jest najczęściej niemożliwy do osiągnięcia przez zmianę prędkości obrotowej.
Rodzaje przekładni pasowych- z pasem płaskich, z pasem klinowym, z pasem zębatym (synchronicznym),z pasem okrągłym, specjalne przekładnie pasowe(z pasem klinowym segmentowym, pasy sworzniowe, inne).
Przełożenie geometryczne przekładni pasowych: i=D2/D1. Przełożenie kinematyczne: i=n1/n2=D2/D1(1-ε{poślizg sprężysty pasa 0,01-0,02}).
Siły w przekładni pasowej: Napięcia pasa S1 i S2, użyteczne napięcie pasa Fu=S1-S2, siła obciążająca wał i łożyska Q, moment Qe.
Kąt opasania przekładni pasowych z pasem płaskim- zalecana wartość kąta opasania na kole małym wynosi α≥120; z pasem klinowym 70.
Zalety przekładni z pasem płaskim: napęd najbardziej uniwersalny, stosowany przy wysokich prędkościach i dużych obciążeniach, prędkość pasa w zależności od wytrzymałości do 60m/s. Wady: wymagane duże napięcia wstępne pasa, duże obciążenia wałów i łożysk.
Zalety przekładni z pasem klinowym: nie wymagają dużego napięcia wstępnego pasa, małe obciążenie łożysk i wałów, duże przełożenia, max13, przy małych odległościach kół pasowych.
Dobór kąta rowka w kole rowkowym- kąt zarysu rowka dobiera się w zależności od wielkości rowka i średnicy skutecznej. Stosowane kąty zarysu rowka: 34, 36, 38.
Obliczenie ilości cięgien w przekładniach z pasami klinowymi: z=(N/N1) * kT/(kL*kα), kt-wsp trwałości 1-1,8; kl-wsp długości skutecznej pasa 0,72-1,24; kα-wsp kąta opasania mniejszego koła 0,7-1; N-moc przenoszona przez przekładnie; N1-moc przenoszona przez jedno cięgno.
Zalety stosowania pasów zespolonych: brak poślizgu między pasami klinowymi, bezproblemowa realizacja napędu z osiami poziomymi, lepsze przenoszenie obciążeń udarowych.
Zalety stosowania pasów synchronicznych: wymagają niewielkiego napięcia wstępnego, mało obciążają wały i łożyska, przełożenia do 30, moc do 400kW, prędkości do 100m/s n=40000obr/min, można uzyskać stałość przełożenia.
Rodzaje przekładni zębatych: o osiach nieruchomych (równoległych, przecinających się, wichrowatych), o osiach ruchomych; czołowe (walcowe, stożkowe), śrubowe(hiperboidalne, ślimakowe).
Kształty linii zębów: ewolwent owy, cykloidalny, kołowy.
Przełożenie kinematyczne przekładni zębatej: i= ω1/ ω2=n1/n2; geometryczne: i=D2/D1=d2/d1=z2/z1; dynamiczne:
Moduł zęba w kole zębatym- miara wielkości zęba wyrażana w mm. m=p/π.
Punkt przyporu-miejsce styku zarysu zębów. Linia przyporu-linia, na której zachodzi styk zębów kół ze sobą współpracujących. Kąt przyporu-jest to kąt między linią przyporu a linią normalną.
Rodzaje obliczeń wytrzymałościowych: zginanie, zużycie, zagrzanie. Przy dużych prędkościach-zużycie, małe prędkości obwodowe- zginanie, duże prędkości i duże obciążenia-zużycie i zgrzanie.
Sposób postępowania przy obliczeniach wytrzymałościowych przekładni zębatych- obliczenia należy przeprowadzać według zasad wytrzymałości zmęczeniowej.
Liczba zębów w kole zębatym- przeważnie z≥17, choć dopuszcza się liczbe 14. W przypadku przekładni śrubowych liczba zębów zależy od kąta β.
Korekcja dodatnia uzębienia- z<zg a x>0, następuje przez odsunięcie narzędzia. Wzory podają wartości nominalne x przy których nie nastąpi podcięcie zęba. Skutki: zwiększa się grubość zebą na średnicy podziałowej, wydłużenie głowy zęba, skrócenie stopy zęba o taką samą wartość, zmniejszenie szerokości głowy zęba, możliwe zaostrzenie głowy zęba.
Korekcja zazębienia X-X. Korekcja ta polega na tym, że w kole o mniejszej liczbie zębów stosujemy przesunięcie dodatnie narzędzia zębatkowego (na zewnątrz), a w kole o większej liczbie zębów stosuje się przesunięcie ujemne narzędzia zębatkowego (do środka). Wartości obu tych przesunięć muszą być jednakowe. Wskutek tego otrzymujemy zależność: X1=-X2.
Korekcja zazębienia X+X. Istota tej korekcji polega na zmianie odległości osi w stosunku do zerowej odległości osi (następuje zmiana odległości osi). Korekcje tą stosuje się wówczas, gdy zmiana odległości jest wymagana ze względów konstrukcyjnych (np. w skrzyniach przekładniowych) lub gdy warunek z1+z2≥2z'g jest niespełniony (tzn. suma liczby zębów na obydwu współpracujących kołach jest mniejsza od podwójnej granicznej liczby zębów). W szczególnych przypadkach stosuje się przesunięcie X+0 (stosowane w przypadkach, gdy wystarczy zastosować przesunięcie zarysu zęba tylko w jednym kole).
Wskaźnik nierównomierności biegu łańcucha: ε=(Vmax-Vmin)/Vmax=1-cos(180/z1). Im większa ilość zębów na kole zębatym tym mniejszy wskaźnik nierównomierności biegu łańcucha.
Warunek wytrzymałości łańcucha: xR=FR/Fmax ≥xRWYM, xR-wsp bezpieczeństwa, Fr-krytyczna siła zrywająca łańcuch podawana przez producentów, XRwym-wymagany WSP bezpieczeństwa podawany przez producentów.