82. Rodzaje tarcia w łożyskach ślizgowych, krzywa Stribecka.

W pracy łożyska decydującą rolę odgrywa tarcie czopa i panwi. Tarcie między dwiema powierzchniami trącymi zależy od gładkości tych powierzchni oraz od obecności smaru między nimi. Przy braku smaru - tarcie suche - co w łożyskach zasadniczo nie powinno występować, tarcie jest największe. Zwilżenie powierzchni smarem powoduje zmniejszenie współczynnika tarcia. Tarcie w tym przypadku nazywamy - półsuchym (lub mieszanym). W pewnych warunkach czop nie styka się z panwią, ale pływa w smarze. Stan taki cechuje się bardzo małym tarciem. Taki przypadek nazywamy - tarciem płynnym.

Krzywa Stribecka.

83. Materiały łożyskowe.

Materiały łożyskowe:

- brązy cynowe i ołowiane: B10, B550, B111

- stopy łożyskowe

- mosiądze - lepsza odporność na wysokie temperatury

84. Smary i smarowanie łożysk ślizgowych - szkice.

Rodzaje smarów:

a) płynne - oleje smarowe

- oleje mineralne

- oleje roślinne i zwierzęce

- oleje syntetyczne pochodzące z przeróbki wtórnej niektórych produktów ropy naftowej, bądź z przeróbki gazów

- oleje syntetyczne estrowe

- oleje syntetyczne polisiloksanowe

b) maziste

c) gazowe (łożysko Michela)

Smarowanie łożysk ślizgowych:

- smarownice knotowe

- smarownice do smarów stałych

- smarownice kroplowe

- smarownice centrowe

85. Obliczanie łożysk ślizgowych poprzecznych.

Przy obliczaniu łożysk ślizgowych należy w pierwszym rzędzie ustalić główne wymiary, łożysk, którymi są: średnica czopa d i jego długości czynna l. Wymiary te ustala się przeprowadzając trzy obliczenia:

1) obliczenie czopa na zginanie

2) obliczenie czopa i panewki na nacisk powierzchni

3)sprawdzenie łożyska na rozgrzewanie

ad 1)

na zginanie:

ad 2)

na nacisk:

p_dop = 10 ÷ 25 Mn/m² (50 MN/m²)

ad 3)

na rozgrzewanie

q = A⋅l­_J =

q ~ p_śr⋅V

(p_śr⋅V)≤(p_śr⋅V_dop­)

p_śr⋅V =

Elementy łożyska winny być sprawdzane wytrzymałościowo. Dla łożysk poprzecznych obliczamy górną i dolną część korpusu na zginanie. Górną część korpusu obliczamy jako belkę zginaną

Podobnie obliczamy dolną część korpusu:

86. Obliczanie łożysk ślizgowych wzdłużnych.

1) na nacisk

2) na rozgrzewanie

p_śr⋅V_śr ≤ (p_śr⋅V_śr)_dop

87. Łożyska toczne, budowa, rodzaje - szkice. Materiały.

Budowa.

Łożysko składa się z pierścienia zewnętrznego i wewnętrznego oraz elementów tocznych umieszczonych między pierścieniami. Pierścień wewnętrzny osadzony jest na wale, zewnętrznym w oprawie łożyska Elementy toczne toczą się po bieżniach wewnętrznej i zewnętrznej, wykonanych w pierścieniach. Elementy te dla zachowania stałych odległości między nimi ujęte są zwykle w lekki koszyczek wytłoczony z blachy Elementami tocznymi są kuliki lub wałeczki o kształcie walcowym, stożkowym, baryłkowym i igiełkowym

Rodzaje łożysk tocznych:

a) poprzeczne

- łożyska kulkowe

- łożyska wałeczkowe

b) wzdłużne

- łożyska kulkowe

- łożyska wałeczkowe

Materiały

Elementy toczne i pierścienie wykonuje się ze stali chromowej o zawartości 1%węgla, 1,5% chromu, 0,5% manganu.

88. Przyczyny niszczenia łożysk tocznych.

Przyczyny niszczenia:

- brak smarowania

- uderzenia i wstrząsy (drgania)- brak izolacji- zmęczenie powierzchniowe elementów tocznych i bieżni

89. Żywotność łożysk tocznych.

Zwykle trwałość łożyska określamy nie liczbą obrotów, ale liczbą godzin pracy L_n przy stałych obrotach n. W tym znaczeniu nośność podana w katalogu odpowiada trwałości L_n=500 godzin i liczba obrotów n =33¹/₃ [obr/min]. Jeżeli jest to dane obciążenie obliczeniowe łożyska P, to przyjmując łożysko ma nośność c=P, mamy zagwarantowaną pracę łożyska przy 33¹/₃ [obr/min] w ciągu 500 godzin. Zależnie od danej liczby obrotów wałka oraz żądanej liczby trwałości ustalamy nośność ruchową wg. wzoru

gdzie współczynniki przeliczeniowe

f_n - współczynnik czasu pracy

f_n - współczynnik ilości obrotów

Obciążenie zastępcze P ustalamy w zależności od rodzaju łożyska. Dla łożysk porzecznych obliczmy ze wzoru: P = x⋅P_p+y⋅P_w

gdzie

P_p - oznaczamy obciążenie poprzeczne

P_w - obciążenie wzdłużne

x - współczynnik przypadku obciążenia

y - współczynnik przeliczeniowy obciążenia wzdłużnego.

Do obliczeń bierzemy siłę obciążającą łożysko, z uwzględnieniem możliwego przeciążenia zależnego od rodzaju napędu, rozłożone na składowe porzeczne P_p i wzdłużną P_w. Obciążenia poprzeczne przeliczmy mnożąc przez współczynnik x. Wartość tego współczynnik zależy od przypadku obciążenia.

90. Nośność dynamiczna i statyczna łożyska tocznych.

Nośność ruchowa (dynamiczna) C - jest to obciążenie, które można ono przenieść bez obawy zniszczenia przed upływem jednego miliona obrotów:

P - obciążenie łożyska

C - nośność ruchowa łożyska w idealnym warunku

- współczynnik ilość obrotów

- współczynnik czasu pracy

Nośność spoczynkowa C_o - jest to takie obciążenie, przy którym odkształcenie trwałe części tocznej najbardziej obciążonej wynosi 0,001 średnicy kulki lub wałka. Obliczenie to ma na celu uniknięcie odkształceń trwałych, występujących w spoczynku pod obciążeniem. Nośność tę obliczamy ze wzoru:

C_o = s_o⋅P_o

Współczynnik bezpieczeństwa s_o przyjmujemy od 1 do 2 zależnie od charakteru obciążenia, wyższy przy uderzeniach i wstrząsach

Obciążenie obliczeniowe P_o przyjmujemy, podobnie jak P według wzoru:

P_o = x_o⋅P_po+y_o⋅P_wo

x_o = 0,5 dla łożysk skośnych i stożkowych

x_o = 1 dla pozostałych

y_o = 0,75 dla łożysk kulkowych zwykłych

y_o = 0,5 dla pozostałych

91. Osadzanie łożysk tocznych, uszczelnienie i smarow - szkice.

Osadzanie łożysk tocznych:

- jednostronne

- za pomocą pokrywy

- za pomocą nakrętki

- na tulei rozprężnej

- za pomocą podkładki mocowanej wkrętami

- za pomocą pierścieni dystansowych

- za pomocą pierścieni rozprężonej

- za pomocą pokrywy

Rodzaje uszczelnień:

- filcowe - uszczelnienie stykowe stosuje się przy prędkości obrotowej około 4 ^m/_s i temperaturze 100^oC, dla wału polerowanego może być większa prędkość

- kołnierzowe - kołnierze skórzane lub gumowe usztywnione blaszkami lub drutem, do prędkości około 8m/s

- odrzutnikowe - powodują przy większych prędkościach odrzucanie oleju z wału na zewnątrz nie pozwalając na wypłynięcie jego po wale

- labiryntowe - stosowane w większych urządzeniach

Smarowanie.

Łożyska toczne nie wymagają obfitego smarowania. Stosuje się smar stały lub płynny. Przy mniejszych obrotach stosujemy smar stały, który powinien wypełniać nie więcej jak jedną trzecią wnętrza łożyska. Przy większych nalewamy smar płynny do dolnych części łożyska tak, aby zanurzone były tylko najniższe kulki.

92. Przekładnie zębate - klasyfikacja, wady, zalety.

Klasyfikacja

- zębate - bezpośrednio-kształtne

- cierne - bezpośredniocierne

- pasowe - cierne pośrednie

- łańcuchowe - pośrednio-kształtowe

Przekładnie zębate

Zalety

- stałość przełożenia

- wysoka sprawność i niezawodność

- małe zużycie, duża twardość

- mało miejsca

- możliwość przenoszenia dużych mocy

- małe obciążenia wałów i łożysk

Wady

- hałaśliwość

- wysoki koszt

- sztywność - nieodporne na przeciążenia

- niemożność uzyskania większego rozstawu osi

- konieczność smarowania

93. Rodzaje kół zębatych - szkice, rozwiązania konstrukcyjne

a) o zębach prostych - koło walcowe

b) koło stożkowe o zębach prostych

c) zębatka prosta

d) zębatka koronowa

e) koło walcowe wewnętrzne z zębach prostych

f) koło walcowe zewnętrzne o zębach śrubowych

g) koło walcowe o zębach daszkowych

h) koło walcowe o zębach łukowych

i) koło stożkowe o zębach śrubowych

j)koło stożkowe o zębach łukowych

94. Metody nacinania zębów - szkice

Metody nacinania zębów

metoda Fellows'a - narzędzie ma kształt koła zębatego; narzędzie i koło obracają się tak, jak współpracujące koło zębate; narzędzie wykonuje ruchy skrawające w kierunku pionowym jak na dłutownicy; narzędzie ma posuw w głąb materiału koła i wycina wręby, wgłębiające się coraz bardziej w koło

95. Przekładnie walcowe, stożkowe ślimakowe, hipoidalne - szkice

Przekładnie walcowe: gdy koła współpracują z powierzchniami walcowymi

Przekładnie stożkowe: powierzchnie powinny być hiperboidalne w obu przypadkach

Przekładnie ślimakowe: przekładnie o osiach skośnych tworz. kąt 90^o

Przekładnie hipoidalne

96. Przekładnie cierne - klasyfikacja, wady, zalety

Klasyfikacja przekładni ciernych:

- walcowa zewnętrzna

- walcowa wewnętrzna

- stożkowa wewnętrzna

- walcowa planetarna

- stożkowa

Charakterystyka przekładni ciernych

Zalety:

- prosta konstrukcja

- cichobieżność

- płynność pracy

- możliwość przeciążeń

Wady:

- duże gabaryty na jednostkę mocy

- duże obciążenia wałów i łożysk

- występowanie poślizgów

97. Przekładnie cierne: wielorowkowe, obiegowe o bezstopniowej regulacji przełożenia

Schematy przekładni ciernych o bezstopniowej regulacji przełożenia

Przekładnia cierna obiegowa

Przekładnia rowkowa

Schemat wieńców wielorowkowych składanych

98. Przekładnie pasowe - klasyfikacja wady, zalety

Klasyfikacja przekładni pasowych:

- przekładnia otwarta

-przekładnia krzyżowa

- przekładnia półotwarta

- przekładnia z kołem luźnym

- przekładnia wielostopniowa

Charakterystyka przekładni pasowych:

Zalety

- płynność ruchu

- dowolność roztworu kół i ustawienia wału

- możliwość uzyskania zmiennych przełożeń

- wyłączanie napędów

- nie musi być wymagana duża dokładność ustawienia kół

- prosta, tania konstrukcja

- prosta obsługa

- nie wymagają smarowania

Wady:

- duże gabaryty

- duże naciski na wał i na łożyska

- zmienność przełożenia

- konieczność regulacji spowodowana rozciąganiem się pasa

- wrażliwe na chemiczne oddziaływanie ośrodka

- sprawność przekładni pasowych nie mniejsza niż przekładni zębatych czy łańcuchowych

99. Przekładnie pasowe z kołem luźnym o zmiennym przełożeniu stopniowym i bezstopniowym

Przekładnia z kołem luźnym

Na wale czynnym jest osadzone koło szerokie, na wale biernym dwa koła. Jedno z nich jest kołem roboczym i jest na stałe połączone z wałem, drugie obraca się luźno na wale. Pas można przesuwać w czasie ruchu łącząc koło czynne z kołem roboczym lub z kołem luźnym. Dzięki temu przy stale włączonym kole czynnym możemy mieć wał bierny w ruchu lub w spoczynku

100. Rodzaje pasów, materiały, sposoby łączenia, geometria pasa klinowego

Pasy stosowane w przekładniach mogą być skórzane, bawełniane, gumowe, wełniane oraz tkane z sierści Dla zwiększenia wytrzymałości stosuje się podwójne, wykonane przez sklejenie lub zszycie rzemykami warstw skóry. Pasy tkane z sierści, szczególnie wielbłądziej są mocne i odporne na nierównomierne obciążenie. Pasy gumowe wykonane są z tkaniny bawełnianej wulkanizowanej gumą.

Sposoby łączenia:

- sklejanie

- zszywanie pasa trokiem

- spinacze metalowe

Geometria pasa klinowego

W celu zwiększenia siły tarcia między pasem, a kołem stosuje się pasy klinowe. W tym przypadku koło pasowe ma jeden lub więcej rowków. Pas ma przekrój klinowy, ma więc dwie zbieżne powierzchnie tworzące ze sobą kąt 2α. Kąt α nie powinien być mniejszy do 15^o. Zwykle wykonuje się ten kąt równy 17÷20^o. Zwiększenie siły tarcia jest w tych przekładniach bardzo duże, toteż wymagane jest mniejsze napięcie wstępne pasa niż w kołach gładkich. Stosuje się przy tym mniejsze kąty opasania, których wartość może spaść nawet do 70^o. Pasek w rowku winien leżeć w ten sposób, aby opierał się o ścianki rowka powierzchniami bocznymi. Nie powinien dotykać dna, ani wystawać na zewnątrz. Paski klinowe mają znormalizowane wymiary: szerokość b, wysokość h, kąt α oraz długość wewnętrzną pasa L

101. Koła pasowe, materiały, technologia, przekładnie z pasami zębatymi

Koła pasowe wykonuje się przeważnie z żeliwa. Przy prędkościach większych od 30 m/sek , stosuje się koła staliwne lub stalowe spawane. Przy małych prędkościach (mniejsze od 15 m/sek), stosuje się czasem koła drewniane.

Koła wykonuje się jako pełne, jako tarczowe lub z ramionami. Wieńce dla kół gładkich wykonuje się zawsze na wierzchołek wypukłości. Wypukłość wykonuje się na jednym z kół. Przy zastosowaniu naprężacza wypukłość nie jest potrzebna. Szerokość wieńca musi być większa od szerokości od szerokości pasa. Jeżeli liczba ramion jest mniejsza od trzech, to wykonujemy koła bez ramion (tarczowe). Przy wieńcach szerszych od 300 mm stosujemy dwa napędy ramion. Ramiona najczęściej mają przekrój eliptyczny o osiach a i b=0,4a.

Przekładnie z pasem zębatym - stałość przełożenia, mniej obciążają wały i łożyska, prędkość do 80 m/s.

102. Przekładnie łańcuchowe - zasada działania, wady i zalety

Charakterystyka przekładni łańcuchowych:

Zalety:

- łączenia osi o dużym rozstawie

- łagodzą gwałtowne szarpnięcia

- przenoszą duże siły

- większa sprawność niż przekładni pasowych

- stałe obciążenie

- mniej obciążają wały

Wady:

- dość duży koszt

- hałas

- konieczność smarowania

103. Rodzaje łańcuchów

Rodzaje łańcuchów:

- łańcuch sworzniowy

- łańcuch tulejowy

- łańcuch rolkowy

- łańcuch zębaty ze środkową płytką prowadzącą

---