Charakterystyka łożysk ślizgowych:poprzeczne, wzdłużne, poprzeczno-wzdłużne. Łożyska hydrostatyczne(smar podawany jest pod ciśnieniem) hydrodynamiczne(smar doprowadzany jest podczas poślizgu elementów współpracujących. Smarowanie łoż.śli.: a)smary właściwości (lepkość, czepność, trwałość) b)smarowanie -ciągłe i okresowe, -smarowanie grawitacyjne i zanurzeniowe c) smarowanie obiegowe przelotowe. Budowa łoż.śli.: panewka(dzielone i niedzielona), korpus. Łożyska ślizgowe sprawdzamy z warunku na naciski pow oraz z warunku na rozgrzanie p=S <ko , pv. Obliczanie łoż.śli.poprzecznych:a) sprawdzenie wytrzymałości czopa na zginanie =Mg <kgo , Mg=F*2 l , Wx=II d =0,1d3 [m3] b)obliczenie wymiarów łoż.śli. pśr=F <ko średnice czopa przyjmujemy z obliczeń wytrzymałościowych wału i sprawdzamy uwzględniając naciski pow, długość czopa l liczymy z warunku =d , s=d*l c)sprawdzenie łożyska na rozgrzanie pśr* v <(pśr*v)dop , pśr-srednie naciski pow, v-szybkosc obrotu wału v=II d n Budowa łożysk tocznych:a) podział łożysk tocznych(poprzeczne, wzdłużne, skośne) (jedno i wielorzędowe) (kulkowe, wałeczkowe, baryłkowe) b)łożyska toczne składają się z pierścieni zew i wew, elementów tocznych, koszyczka. Normalizacja łożyska tocznych: łożyska dzielimy w zależności od odmiany średnicowej, odmiany szerokości oraz rozwiązań konstrukcyjnych. Nośność łożysk tocznych: statyczna Co, dynamiczna C. Łożyska toczne dobieramy z tablic na podstawie średnicy czopa wału i wartości nośności dynamicznej (ruchowej) z katalogu pod względem typu oraz pod względem wymiaru. Obliczenie wartości nośności dynamicznej:a)obl. wartosci obciążenia równoważnego F=X*Fr+Y*Fa [N] Fr-sila promieniowa, X-wspólczynnik obciążenia pro, Fa-siła osiowa, Y-wspolczynnik obciążenia osiowego b)obl.nośności dynamicznej C=A. Łozyska toczne stożkowe dobieramy z KŁT na podstawie średnicy czopa oraz wartości nośności ruchowej. Kolejność obl. przy doborze łoż.tocz.wzdłużych:a)obl. prowadzące do wstępnego doboru łożyska z KŁT b)obl. wartości obciążenia wzdłużnego uwzględniającego działanie siły wzdłużnej zew i sił wzdłużnych wzajemnego oddziaływania łożysk c)obl. wartość obciążenia równoważnego F d)obl. wartości nośności ruchowej C e)sprawdzenie czy obl. nośność ruchowa jest mniejsza lub równa nośności ruchowej dobranego łożyska. Osadzanie łożysk tocznych na wale i korpusie: uwzględniamy który z elementów jest obrotowy. Na elemencie obrotowym pierścień łożyska osadzamy sztywno a na elemencie nie obrotowym jeden pierścień sztywno a pierścień drugiego powinien mieć możliwość przesuniecia. Pasowanie łożysk tocznych: a) pierścień wew ŁT osadzamy wedlug stalego otworu a pierścień zew ŁT wedlug stalego wałka b) o doborze pasowania decyduje charakter obciążenia, warunki pracy łoż, rodzaj oprawy łoż. Smarowanie łożysk tocznych: a)metody smarowania -ciągłe i okresowe, ciśnieniowe i bez ciś.. b) uszczelnianie-za pomoca pierścienia filcowego, piescienia gumowo sprężystego, metoda labiryntowa c) zabezpieczenie przed zanieczyszczniem-blaszki ochronne, uszczelki gumowe. TRIBOLOGIARodzaje tarcia: tarcie suche, mieszane, płynne, statyczne, kinetyczne T=N*u u-wspolczynnik tarcia statycz. lub kinetycz. u-zależy od: pary trącej, stanu warstwy wierzchniej, rodzaju tarcia. Siła tarcia T zależy: ciężaru elementu, wielkości pow styku. Przyczyny zużycia:nie związane z tarciem, związane z tarciem. Zużycie tribologiczne:ścieranie, zmęczenie materiału, łuszczenie, wykształcenie, zużycie cieplne. PRZEKŁADNIE Charakterystyka: cel stosowania przekł., rodzaje przekł.(zębate, cięgnowe, cierne) Przełożenie przekładni i sprawność: i=n1=z2=d2 n-predkosc obrotowa (1czynna,2bierna) z-liczba zębów koła d-średnica koła i>1-reduktor , i<1-multiplikator n=P2*100% P1-moc wejsciowa, P2-moc wyjsciowa Sprawność calkowita jest iloczynem sprawności czastkowych: n=n1*n2*…*nn Moc i momen obrotowy przekładni: Mo=9550P [Nm] Charakterystyka przekładni zębatych walcowych: jednostopniowe i wielostopniowe, wielorzędowe. Podział-o zębach prostych, skośnych daszkowych. Koła o uzębieniu zew i wew. Budowa koła zębatego: wieniec zębaty, tarcza, piasta. Średnice koła zębatego: -średnica podziałowa dp=m*z [mm] m-moduł, z-liczba zębów, -średnica wierzchołków zew(głów) da=dp+2*ha=m*z+2*m=m(z+2) ha-wysokosc głowy zęba, -średnica podstaw wew(stóp) df=dp-2hf= m*z-2*(1,25m)=m*z-2,5m=m(z-2,5) h-wysokosc stopy zęba. Wymiary zębów: -wysokosc zęba h=ha+hf , -wysokośc głowy zęba jest rowna modułowi ha=m, -wysokosc stopy zęba hf=(1,1-1,3) * m, hf=1,25*m, -grubosc zęba s=0,5*p, -szerokosc wienca zębatego. LUZY : -luz wierzchołkowy c=hf2-ha1=1,25*m-m=0,25m, -luz boczny (miedzyzebny) j=(0,015-0,04)*m , j=0,04m Odległość miedzy osiami kól współpracujących: a=0,5*(dp1+dp2) Zużycie i uszkodzenie zębów: zużycie ścierne, zmęczeniowe, odkształcenie plastyczne, korozyjne, uszkodzenie awaryjne. Oblicznianie zębów na zginanie: -naprężenia zginające podstawy zęba i rozkładu sił, -w czasie obliczen wyznaczamy wartość modułu m> Fobl * q [mm] m> 2Mobl * q , Fobl=Kp*Kv*F [N] Kp-wspol. Przeciążenia, K -wspól.zalezny od liczby przyporu, q-współ kształtu zęba, b-szerokosc wienca zebatego, Obliczanie wytrzymałości zębów na naciski pow: pmax=C* Fobl *(1+1) <ko, C-współczynnik, i-przełożenie, ko-dopuszczalne naciski pow ko=5HB HB-twardosc brinella, w-wspoł. +- wartość na plus przyjmuje dla zarysów ewolwenty zębów wypukłych wartość minus przyjmuje przy współpracy zarysów wypukłych i wklęsłych. Korekcja uzębienia: wyróżniamy korekcje na plus i na minus. W korekcji na plus następuje zwiększenie i grubośc zęba na średnicy podziałowej i zaostrzenie głowy zęba. Przy korekcji na minus następuje podcięcie stopy zęba w granicach dopuszczalnych wartości. O korekcji uzębienia decyduje graniczna liczba zębów =20o, praktyczna graniczna liczba zębów Zg'=14, teoretyczna Zg=17 Przesunięcie zarysu zęba: X=x*m [mm] x-współ. przesunięcia zarysu. Wartość współ. zależy od liczby zębów Xg=zg-z=x W wyniku korekcji następuje zmiana wymiarów kól zębatych da=m(z+2)+2x, df=m(z-2,5)+2x, dp=m*z, ha=m+x, hf=(1,1-1,3)*m+x Korekcja zazębienia: korekcja zazębienia bez zmiany odległości osi lub ze zmianą odległości osi. W pierwszym koła korygujemy przemiennie (mniejsze na plus wieksze na minus) W drugim zmieniamy odległośc między osiami w niewielkiej granicy w celu zapewnienia prawidłowej pracy dwójek lub trójek przesuwnych. Aby przerowadzic korekcje bez zmiany odległości osi musi spełnic warunek z1+z2> 2*zg, z1+z2> 2*z'g Koła zębate o zębach skośnych- zęby są nachylone do osi koła pod kątem pochylenia lini zębów B(beta). Oprócz modułu normalnego w kołach tych występuje moduł czołowy i zależność wynosi mt=m Podziałke czołowa mierzymy w płaszczyźnie czołowej koła zębatego a normalna w płaszczyźnie prostopadłej do linii zęba. Obliczanie wymiarów kół zębatych o zębach skośnych: -średnica podziałowa dp=mt*z=m *z, -średnica zew da=dp+2*ha=dp+2*m, -średnica wew df=dp-2hf=dp-2,5m W płaszczyźnie czołowej zwieksza się moduł podziałka oraz grubosc zęba, a nie zmienia się wysokość zęba. Koło zastępcze to koło styczne do elipsy. Na obwodzie koła zastępczego możemy umieścic większą liczbe zębów o module m. zastępcza liczba zębów równa się Zz=dz=dp Obliczenie wytrzymałości zębów skośnych: obliczamy podobnie jak zęby proste. Siła między zębna F2 rozkłada się na siłe pionową Fr i siłe normalną Fn. Wzór na obliczenie zębów na zginanie: m> 2Mobl * q* cosB [mm] Obliczając zęby na naciski pow: pmax=C* Fobl (1+1)<ko Przekładnie zębate walcowe o zazębienu wew: -zazębienie następuje pomiędzy kołem o uzębienu wew i kołem o uzębienu zew. -odległośc między osiami kół a=0,5*(dp1-dp2)= 0,5m(z1-z2) [mm] Aby zapewnic prawidłową współpracę kół należy określic minimalna liczbę zębów kół o uzębieniu wew zmin>33 oraz minimalna odległośc między osiami kół amin>5*m , róznica miedzy liczbą zębów kół wynosi (z1-z2)min>10 Przekładnia zębatkowa: -przekładnia składa z koła zębatego walcowego i listwy zębatej, -wymiary liczymy z wcześniej poznanych wzorów, listwa zębata ma zęby trapezowe, -wytrzymałosc przekładni liczymy dla zębnika.
Charakterystyka łożysk ślizgowych:poprzeczne, wzdłużne, poprzeczno-wzdłużne. Łożyska hydrostatyczne(smar podawany jest pod ciśnieniem) hydrodynamiczne(smar doprowadzany jest podczas poślizgu elementów współpracujących. Smarowanie łoż.śli.: a)smary właściwości (lepkość, czepność, trwałość) b)smarowanie -ciągłe i okresowe, -smarowanie grawitacyjne i zanurzeniowe c) smarowanie obiegowe przelotowe. Budowa łoż.śli.: panewka(dzielone i niedzielona), korpus. Łożyska ślizgowe sprawdzamy z warunku na naciski pow oraz z warunku na rozgrzanie p=S <ko , pv. Obliczanie łoż.śli.poprzecznych:a) sprawdzenie wytrzymałości czopa na zginanie =Mg <kgo , Mg=F*2 l , Wx=II d =0,1d3 [m3] b)obliczenie wymiarów łoż.śli. pśr=F <ko średnice czopa przyjmujemy z obliczeń wytrzymałościowych wału i sprawdzamy uwzględniając naciski pow, długość czopa l liczymy z warunku =d , s=d*l c)sprawdzenie łożyska na rozgrzanie pśr* v <(pśr*v)dop , pśr-srednie naciski pow, v-szybkosc obrotu wału v=II d n Budowa łożysk tocznych:a) podział łożysk tocznych(poprzeczne, wzdłużne, skośne) (jedno i wielorzędowe) (kulkowe, wałeczkowe, baryłkowe) b)łożyska toczne składają się z pierścieni zew i wew, elementów tocznych, koszyczka. Normalizacja łożyska tocznych: łożyska dzielimy w zależności od odmiany średnicowej, odmiany szerokości oraz rozwiązań konstrukcyjnych. Nośność łożysk tocznych: statyczna Co, dynamiczna C. Łożyska toczne dobieramy z tablic na podstawie średnicy czopa wału i wartości nośności dynamicznej (ruchowej) z katalogu pod względem typu oraz pod względem wymiaru. Obliczenie wartości nośności dynamicznej:a)obl. wartosci obciążenia równoważnego F=X*Fr+Y*Fa [N] Fr-sila promieniowa, X-wspólczynnik obciążenia pro, Fa-siła osiowa, Y-wspolczynnik obciążenia osiowego b)obl.nośności dynamicznej C=A. Łozyska toczne stożkowe dobieramy z KŁT na podstawie średnicy czopa oraz wartości nośności ruchowej. Kolejność obl. przy doborze łoż.tocz.wzdłużych:a)obl. prowadzące do wstępnego doboru łożyska z KŁT b)obl. wartości obciążenia wzdłużnego uwzględniającego działanie siły wzdłużnej zew i sił wzdłużnych wzajemnego oddziaływania łożysk c)obl. wartość obciążenia równoważnego F d)obl. wartości nośności ruchowej C e)sprawdzenie czy obl. nośność ruchowa jest mniejsza lub równa nośności ruchowej dobranego łożyska. Osadzanie łożysk tocznych na wale i korpusie: uwzględniamy który z elementów jest obrotowy. Na elemencie obrotowym pierścień łożyska osadzamy sztywno a na elemencie nie obrotowym jeden pierścień sztywno a pierścień drugiego powinien mieć możliwość przesuniecia. Pasowanie łożysk tocznych: a) pierścień wew ŁT osadzamy wedlug stalego otworu a pierścień zew ŁT wedlug stalego wałka b) o doborze pasowania decyduje charakter obciążenia, warunki pracy łoż, rodzaj oprawy łoż. Smarowanie łożysk tocznych: a)metody smarowania -ciągłe i okresowe, ciśnieniowe i bez ciś.. b) uszczelnianie-za pomoca pierścienia filcowego, piescienia gumowo sprężystego, metoda labiryntowa c) zabezpieczenie przed zanieczyszczniem-blaszki ochronne, uszczelki gumowe. TRIBOLOGIARodzaje tarcia: tarcie suche, mieszane, płynne, statyczne, kinetyczne T=N*u u-wspolczynnik tarcia statycz. lub kinetycz. u-zależy od: pary trącej, stanu warstwy wierzchniej, rodzaju tarcia. Siła tarcia T zależy: ciężaru elementu, wielkości pow styku. Przyczyny zużycia:nie związane z tarciem, związane z tarciem. Zużycie tribologiczne:ścieranie, zmęczenie materiału, łuszczenie, wykształcenie, zużycie cieplne. PRZEKŁADNIE Charakterystyka: cel stosowania przekł., rodzaje przekł.(zębate, cięgnowe, cierne) Przełożenie przekładni i sprawność: i=n1=z2=d2 n-predkosc obrotowa (1czynna,2bierna) z-liczba zębów koła d-średnica koła i>1-reduktor , i<1-multiplikator n=P2*100% P1-moc wejsciowa, P2-moc wyjsciowa Sprawność calkowita jest iloczynem sprawności czastkowych: n=n1*n2*…*nn Moc i momen obrotowy przekładni: Mo=9550P [Nm] Charakterystyka przekładni zębatych walcowych: jednostopniowe i wielostopniowe, wielorzędowe. Podział-o zębach prostych, skośnych daszkowych. Koła o uzębieniu zew i wew. Budowa koła zębatego: wieniec zębaty, tarcza, piasta. Średnice koła zębatego: -średnica podziałowa dp=m*z [mm] m-moduł, z-liczba zębów, -średnica wierzchołków zew(głów) da=dp+2*ha=m*z+2*m=m(z+2) ha-wysokosc głowy zęba, -średnica podstaw wew(stóp) df=dp-2hf= m*z-2*(1,25m)=m*z-2,5m=m(z-2,5) h-wysokosc stopy zęba. Wymiary zębów: -wysokosc zęba h=ha+hf , -wysokośc głowy zęba jest rowna modułowi ha=m, -wysokosc stopy zęba hf=(1,1-1,3) * m, hf=1,25*m, -grubosc zęba s=0,5*p, -szerokosc wienca zębatego. LUZY : -luz wierzchołkowy c=hf2-ha1=1,25*m-m=0,25m, -luz boczny (miedzyzebny) j=(0,015-0,04)*m , j=0,04m Odległość miedzy osiami kól współpracujących: a=0,5*(dp1+dp2) Zużycie i uszkodzenie zębów: zużycie ścierne, zmęczeniowe, odkształcenie plastyczne, korozyjne, uszkodzenie awaryjne. Oblicznianie zębów na zginanie: -naprężenia zginające podstawy zęba i rozkładu sił, -w czasie obliczen wyznaczamy wartość modułu m> Fobl * q [mm] m> 2Mobl * q , Fobl=Kp*Kv*F [N] Kp-wspol. Przeciążenia, K -wspól.zalezny od liczby przyporu, q-współ kształtu zęba, b-szerokosc wienca zebatego, Obliczanie wytrzymałości zębów na naciski pow: pmax=C* Fobl *(1+1) <ko, C-współczynnik, i-przełożenie, ko-dopuszczalne naciski pow ko=5HB HB-twardosc brinella, w-wspoł. +- wartość na plus przyjmuje dla zarysów ewolwenty zębów wypukłych wartość minus przyjmuje przy współpracy zarysów wypukłych i wklęsłych. Korekcja uzębienia: wyróżniamy korekcje na plus i na minus. W korekcji na plus następuje zwiększenie i grubośc zęba na średnicy podziałowej i zaostrzenie głowy zęba. Przy korekcji na minus następuje podcięcie stopy zęba w granicach dopuszczalnych wartości. O korekcji uzębienia decyduje graniczna liczba zębów =20o, praktyczna graniczna liczba zębów Zg'=14, teoretyczna Zg=17 Przesunięcie zarysu zęba: X=x*m [mm] x-współ. przesunięcia zarysu. Wartość współ. zależy od liczby zębów Xg=zg-z=x W wyniku korekcji następuje zmiana wymiarów kól zębatych da=m(z+2)+2x, df=m(z-2,5)+2x, dp=m*z, ha=m+x, hf=(1,1-1,3)*m+x Korekcja zazębienia: korekcja zazębienia bez zmiany odległości osi lub ze zmianą odległości osi. W pierwszym koła korygujemy przemiennie (mniejsze na plus wieksze na minus) W drugim zmieniamy odległośc między osiami w niewielkiej granicy w celu zapewnienia prawidłowej pracy dwójek lub trójek przesuwnych. Aby przerowadzic korekcje bez zmiany odległości osi musi spełnic warunek z1+z2> 2*zg, z1+z2> 2*z'g Koła zębate o zębach skośnych- zęby są nachylone do osi koła pod kątem pochylenia lini zębów B(beta). Oprócz modułu normalnego w kołach tych występuje moduł czołowy i zależność wynosi mt=m Podziałke czołowa mierzymy w płaszczyźnie czołowej koła zębatego a normalna w płaszczyźnie prostopadłej do linii zęba. Obliczanie wymiarów kół zębatych o zębach skośnych: -średnica podziałowa dp=mt*z=m *z, -średnica zew da=dp+2*ha=dp+2*m, -średnica wew df=dp-2hf=dp-2,5m W płaszczyźnie czołowej zwieksza się moduł podziałka oraz grubosc zęba, a nie zmienia się wysokość zęba. Koło zastępcze to koło styczne do elipsy. Na obwodzie koła zastępczego możemy umieścic większą liczbe zębów o module m. zastępcza liczba zębów równa się Zz=dz=dp Obliczenie wytrzymałości zębów skośnych: obliczamy podobnie jak zęby proste. Siła między zębna F2 rozkłada się na siłe pionową Fr i siłe normalną Fn. Wzór na obliczenie zębów na zginanie: m> 2Mobl * q* cosB [mm] Obliczając zęby na naciski pow: pmax=C* Fobl (1+1)<ko Przekładnie zębate walcowe o zazębienu wew: -zazębienie następuje pomiędzy kołem o uzębienu wew i kołem o uzębienu zew. -odległośc między osiami kół a=0,5*(dp1-dp2)= 0,5m(z1-z2) [mm] Aby zapewnic prawidłową współpracę kół należy określic minimalna liczbę zębów kół o uzębieniu wew zmin>33 oraz minimalna odległośc między osiami kół amin>5*m , róznica miedzy liczbą zębów kół wynosi (z1-z2)min>10 Przekładnia zębatkowa: -przekładnia składa z koła zębatego walcowego i listwy zębatej, -wymiary liczymy z wcześniej poznanych wzorów, listwa zębata ma zęby trapezowe, -wytrzymałosc przekładni liczymy dla zębnika.