1. 
   Narysować sprzęgło Cardana objaśnić jego działanie i przypadki jego stosowania. Czy do poł. 2 wałków o niewielkim przekoszeniu można innych sprzęgieł, jakich?

Krzyżowy łącznik (1), rodzaj zdwojonego sworznia, łączy dwa widłowe zakończenia wałów czynnego (2) i biernego (3). Takie połączenie pozwala na przeniesienie mocy pomiędzy wałami nawet znacznie odchylonymi względem siebie. Problemem sprzęgieł wychylnych jest to, że prędkość wału biernego jest pulsacyjna. Im kąt pomiędzy osiami wałów większy, tym pulsacja większa. Zwykle wadę kompensuje się stosując zdwojone sprzęgła wychylne gdy tylko geometria napędu na to pozwala. Sprzęgło Składa się z 2 widełek połączonych przegubowo z krzyżakiem. Sprzęgło podwójne ma stałe przełożenie. Ramiona sprzęgieł na wałku pośrednim są równoległe, osie wałków końcowych leżą w jednej płaszczyźnie, wówczas prędkości kątowe wałków końcowych muszą być równe ω1 = ω2. Ponieważ czopami krzyża są wkręty , sprzęgło ma duży luz martwy. W podwójnej wersji Liz jest kasowany poprzez sprężynę co umożliwia również rozłączanie wałków rozłącznych. Sprawność takich sprzęgieł jest mała i szybko maleje ze wzrostem przecięcia się wałków (0,61-0,96). Nadaje się do mechanizmów nastawczych. Nie do przenoszenia mocy.

Do połączenia 2 wałków o niewielkim przekoszeniu można używać sprzęgieł:

- mieszkowe (do 5 stopni)

- sprzęgła membranowe

- elastyczne sprzęgła palcowe

2. Narysować i objaśnić działanie sprzęgła zapadkowego porównać je z innymi sprzęgłami jednokierunkowego działania.

→ Moment z wałka czynnego 1, na którym jest osadzone na stałe koło zapadkowe 2 jest przenoszony w kierunku P na koło zębate 3 (osadzone obrotowo na 1) za pomocą zapadki 4 (łożyskowanej na 3) dociskanej do koła

zębatego sprężyną 5. → Przy zmianie kierunku napędu zapadka zostaje odchylona przez skosy zębów koła zapadkowego jej koniec ślizga się po zębach i następuje ruch jałowy sprzęgła. Aby nie następował wówczas obrót koła zębatego stosuje się rzeciwzapadkę 6, dociskaną sprężyną 7, przeciwzapadka ta przy ruchu w kierunku P skacze po zębach koła zębatego → Zmniejszenie kąta opóźnienia sprzęgnięcia przy zmianie ruchu z jałowego na roboczy można osiągnąć przez zwiększenie liczby zębów koła zapadkowego, zmniejsza to jednak wysokość zęba co powoduje zwiększenie nacisków powierzchniowych zapadki na ząb. Aby temu zapobiec można jednocześnie powiększyć średnice kola zapadkowego, zwiększa to jednak gabaryty, mase i moment bezwładności sprzęgła. Jeśli jest wymagany mały martwy luz kątowy sprzęgła można zastosować kilka zapadek przesuniętych względem kola zapadkowego o taka część podziału, ile jest zapadek.

Porównanie:

→ Sprzęgła cierne

Zalety: - sprzęgają w dowolnym położeniu kątowym wałków; - maja bardzo mały martwy luz kątowy oraz małe opory ruchu jałowego; - sa proste konstrukcyjnie;

Wady: - dokładność wykonania elementow; - gwałtowne sprzęganie; - nie nadają się do sprzęgania członów o dużej bezwładności, szczególnie przy dużych prędkościach kątowych;

→ Sprzęgła kłowe

- przy stosunkowo małych wymiarach gabarytowych mogą przenosić duże obciążenie, gdyż rozkłada się ono na dużą liczbę zębów; - wymagają zachowania współosiowości sprzęganych wałków w celu zapewnienia właściwej współpracy zębów;

→ Sprzęgła zapadkowe

- sa proste konstrukcyjnie; - łatwe w wykonaniu; - pewne w działaniach; - nie nadają się do przenoszenia obciążeń uderzeniowych; - hałaśliwe podczas pracy jalowej; - duże wartości kata opóźnienia sprzęgnięcia przy przejściu z ruchu jałowego do ruchu pracy;

3. Narysować sprzęgło kłowe i uzasadnić ze może być jednokierunkowe i przeciążeniowe.

• Stosowane do sprzęgania wałów współosiowych (bo współpraca ząbków)

• może przenosić duże obciążenia, gdyż rozkładają się one na dużą liczbę ząbków

• maksymalny moment jaki mogą przenosić

- kąt pochylenia zębka

- kąt tarcia między ząbkami

- siła docisku sprężyny

Działa jako przeciążeniowe:

- przy przekroczeniu Mmax w jednym z kierunków występuje poślizg wzajemny ząbków, pokonanie siły F sprężyny, odepchnięcie tarczy przesuwnej i rozprzęgniecie wałów. ( może być przeciążeniowe w obu, ale wtedy nie może być jednokierunkowym w żadnym z kierunków rys. dorysowany)

Działa jako jednokierunkowe:

przy obrocie w drugim z kierunków poślizg ząbków nie jest możliwy ( przy uzębieniu z rys 7.19 b). Przenosi moment niezależnie od wartości.

przy obrocie w drugim z kierunków poślizg ząbków nie jest możliwy ( przy uzębieniu z rys 7.19 b). Przenosi moment niezależnie od wartości.

4. Wykazać, że przy jednym z kierunków obrotów sprzęgło rozruchowe z maszynami obrotowymi może się zakleszczyć i objaśnić działanie takiego sprzęgła

Sprzęgła rozruchowe służą do oddzielenia członu czynnego od członu biernego przy rozruchu. Zapewniają sprzęgnięcie tych członów dopiero po osiągnięciu przez silnik ustalonej prędkości obrotowej oraz samoczynne rozprzęgnięcie członów po zmniejszeniu prędkości później ustalonej

− Na wałku napędzającym 1 jest osadzona listwa 2 z kołkami 3, na których są ułożyskowane walmiki 4 z nakładkami ciernymi 5.

− W stanie spoczynku walmiki są dociśnięte do siebie sprężyną 6.

− Po wprawieniu wałka w ruch w wyniku powstałej siły odśrodkowej następuje wychylenie walmików i dociśnięcie nakładek ciernych do powierzchni zewnętrznej bębna napędzanego 7

− Sprzęgło może ulec samozakleszczeniu gdy pracuje w kierunku przeciwnym

do kierunku siły Nn ponieważ nakładki cierne zablokują się miedzy bębnem napędzanym 7 a kołkami 3.

5. Narysuj znane Ci sprzęgła służące do łączenia niewspółosiowych wałków. Narysuj je i objaśnij ich działanie. Jakie skutki dla przeniesienia napędu spowoduje użycie takich sprzęgieł?

a,b) sprzęgło tarczowe - wadą jest zmienne przełożenie, przyczyną jest przesunięcie względem

siebie osi wałka czynnego i osi wałka biernego, w czasie obrotu elementy przemieszczają się względem siebie

c) sprzęgło Oldhama - sprzęga wałki o małej niewspółosiowości, przełożenie jest stałe, dzięki specjalnej budowie sprzęgła, zbudowane z 2 tarcz oraz płytki pośredniej

Sprzęgło łupkowe, tarcze osadzone nieruchomo na wałkach połączone są elastycznymi łącznikami wykonanymi z gumy wzmocnionej stalowymi drutami.

SKUTKI - zastosowanie tego typu rozwiązań powoduje straty związane z tarciem oraz straty związane z odkształceniem elementów. Ogranicza to ich zastosowanie w przenoszeniu dużych mocy.

6. Sprzęgło przeciążeniowe

Sprzęgło przeciążeniowe służy do zabezpieczania elementów napędu oraz urządzenia napędzającego przed uszkodzeniem na skutek zwiększenia momentu stosowane jest sprzęgło

cierne, w którym moment jest przenoszony przez tarcie wywołane dociskiem powierzchni ciernych przez sprężynę. Przy przekroczeniu dopuszczalnej wartości momentu następuje wzajemny poślizg tarcia. Schemat sprzęgła ciernego przeciążeniowego płaskiego:

Max moment przenoszony to:

M=0,5FµDs,

gdzie

F - siła docisku sprężyny,

Ds. - średnia średnica powierzchni ciernych Moment ten można zwiększyć przez zwiększenie wartości siły

F, średnicy Ds. i współczynnika tarcia µ (przez właściwy dobór materiałów na tarcie) a także przez zastosowanie tarcz ślizgowych. Zwiększenie wartości F jest ograniczone względami wytrzymałościowymi gdyż siła ta nie może wywołać na powierzchniach ciernych nacisków „p” przekraczających dopuszczalne. p=Fn/S≤pdop Zwiększenie Ds jest ograniczone wzrostem bezwładności sprzęgła.

Sprzęgło kłowe:

• aksymalny moment jaki mogą przenosić

- kąt pochylenia zębka

- kąt tarcia między ząbkami

- siła docisku sprężyny

Działa jako przeciążeniowe:

- przy przekroczeniu Mmax w jednym z kierunków występuje poślizg wzajemny ząbków, pokonanie siły F sprężyny, odepchnięcie tarczy przesuwnej i rozprzęgniecie wałów. ( może być przeciążeniowe w obu, ale wtedy nie może być jednokierunkowym w żadnym z kierunków rys. dorysowany)

7. Jakie znasz typy sprzęgieł, które w działaniu wykorzystują tarcie. Objaśnij jakie funkcje spełniają wymienione przez Ciebie sprzęgła. Naszkicuj jeden z typów takich sprzęgieł. Jaki skutek będzie miało zmniejszenie wartości wsp tarcia występującego w tym sprzęgle

Typy sprzęgieł

- sprzęgła cierne - przeciążeniowe

- sprzęgła kłowe - przeciążeniowe / jednokierunkowe

- sprzęgła rolkowe - przeciążeniowe / jednokierunkowe

- sprzęgło odśrodkowe rozruchowe - przełożenie od pewnej prędkości kątowej

Max moment przenoszony to:

M=0,5FµDs,

gdzie

F - siła docisku sprężyny,

Ds. - średnia średnica powierzchni ciernych Moment ten można zwiększyć przez zwiększenie wartości siły

Zmniejszenie współczynnika tarcia spowoduje zmniejszenie się maksymalnego momentu jaki może przenieść sprzęgło.

8. Co to jest samohamowność, z czego wynika i gdzie spotkałeś się z tym zjawiskiem. Jak praktycznie stwierdzić iż występuje w danym mechanizmie i do czego jest używana

Jest to własność mechanizmu polegająca na tym, że po usunięciu siły napędzającej powodującej ruch obciążonego elementu, siły tarcia powodują zatrzymanie elementu. Występuje ona gdy kąt działania siły jest mniejszy niż kąt tarcia. Samohamowność jest często wykorzystywana w przekładniach ślimakowych, prowadnicach oraz mechanizmach ustawczych. W przekładni ślimakowej dzięki występowaniu samohamowności nie można wywołać ruchu ślimaka przekładając moment na ślimacznicą. Samohamowność zmniejsza

sprawność mechanizmu, otrzymując sprawność <1 w trakcie badania mechanizmu otrzymujemy równocześnie informację o samohamowalności układu.

9. Narysować różne typy przekładni ciernych o zmiennym przełożeniu i objaśnić działanie tych przekładni oraz zakres zmian osiąganych przełożeń.

TALERZOWA Z ROLKĄ - rolka współpracuje z tarczą dociskową siłą P .

- stosuje się współpracę w której albo rolka albo tarcza jest napędowa. - przełożenie wynosi i=R/r(1-lM/2mirRP), gdzie M - moment, l-szerokość rolki , µ- moment tarcia.

- przełożenie zmienia się od wartości imax= R/r gdy rolka jest nieobciążona do imin=R/r(1-l/2R) gdyż jest to poślizg rolki. Tak jest dla przypadku gdy tarcza napęda rolkę, gdzy odwrotnie i/l=r/R+a i gdy M=0 , i= r/ pierw(R2+(l/2)^2). Przełożenie jest

funkcją momentu M i maleje z jego wzrostem.

TALERZOWA Z POŚREDNIMI KULKAMI - członem napędzającym jest tarcz/wózek - jest to również przekładnia cierna ze zmiennym przełożeniem - podobnie jak poprzednio przełożenie jest funkcją momentu M i maleje z jego wzrostem

STOŻKOWA Z KULKĄ - w przypadku tej przekładni , mamy dwa stożki a między nimi kulkę, wraz z przesuwem kulki, stożki obracają się.

10. Narysuj przekładnię cięgnową z cięgnem utwierdzonym. Scharakteryzuj przypadki w których jest wskazane użycie takiej przekładni. Wyjaśnij źródła błędów i ich zmniejszanie.

Przekładnie z cięgnem utwierdzonym pracują przy niewielkich kątach obrotu (zwykle mniejszymi niż 360).ależą do najdokładniejszych przekładni. Głównym powodem wstępowania błędów w tego typu przekładniach (przy założeniu braku niedokładności w wykonaniu i monatażu) są sprężyste wydłużenia cięgna. Zmienność rozkładu sił i długości cięgna opasającego poszczególne koła powodują zmianę sumarycznego sprężystego wydłużenia cięgna. Aby zmniejszyć błąd przełożenia, po obciążeniu przekładni należy spowodować jej ruch w jedna ze stron do osiągnięcia jednego z punktów krańcowych a następnie ruch do drugiego punktu krańcowego. Spowoduje to równomierny rozkład sił na całej długości cięgna. Całkowite wydłużenie cięgna będzie wtedy zależało od kątów opasania kół. Należy pamiętać iż błąd przekładni (sprężystość połączenia) powoduje zmianę momentu obciążenia w trakcie pracy przekładni. Błąd ten rozpoznaje się obserwując reakcje przekładni na zadawany moment. Przy dużym błędzie kinetycznym, zmniejsza się jej wybrzuszenie.

W celu ograniczenia rozciągania się cięgna, należy stosować cięgna o dużej powierzchni przekroju poprzecznego oraz materiał o dużym module sprężystości E.

W praktyce cięgna wykonane są cienkich taśm metalowych.

11. Jakie przekładnie umożliwiają płynna zmianę położenia i od jakich wielkości zależy to przełożenie, czy sa to tylko wielkości geometryczne? Narysować schematy kinematyczne tych przekładni

Są to przekładnie cierne gdzie napęd z jednego elementu jest

przenoszony na drugi poprzez tarcie wywołane wzajemnym. Przeniesiony moment zalezy od geometrii (promienie tarczy), szerokości rolek oraz siły z jaką dociskane są do siebie.

dociskiem

- ze stałym przełożeniem

- ze zmiennym przełożeniem (talerzowa z rolką)

Przełożenie zależy tutaj od momentu obciążającego rolkę i maleje od wartości i=r/R gdy rolka jest nieobciążona do i=r/R(1-l/2R) gdy następuje poślizg rolki µ Pr = M .

Poślizg rośnie wraz z obciążaniem i ważne jest by i zależało tylko od R. Można to osiągnąć gdy l=0, dlatego rolki wykonuje się zaokrąglone. Rolki zawsze się odkształcają i l≠ 0 . To zależy od materiałów.

12. Wyznaczyć trzy składowe siły międzyrębnej w przekładni o zębach śrubowych i osiach równoległych, jeżeli znany jest moment obciążenia i wszystkie cechy geometryczne przekładni.

Siła obwodowa

Siła promieniowa

Siła wzdłużna

Całkowita siła międzyzębna

13. Jak wyznacza się początek i koniec przypory ewolwentowej przekładni walcowej o zębach prostych? Narysować zęby na początku i na końcu współpracy. Wskaźnik zazębienia.

→ Kąt przyporu α_tw jest to kąt ostry zawarty pomiędzy linią przyporu (miejscem geometrycznym punktów styku zębów) i prostą prostopadłą do prostej łączącej środki kół.

→ Linia przyporu, która w przypadku zazębień ewolwentowych jest linią prostą, styczną do kół zasadniczych o średnicach db1, db2 i przy nominalnym ustawieniu osi kół, przebiega przez punkt styczności C kół podziałowych.

→ Wskaźnik zazębienia jest to iloraz kąta zazębienia φa koła zębatego i jego podziałki kątowej

→można go traktować jako średnią liczbę par zębów równocześnie współpracujących. Powinien być duży epsilona >1. Rośnie gdy liczba zębów kół, rośnie wsp. wysokości głowy zęba i maleje kąt zarysu i przyporu.

14. Wyprowadzenie wzoru na odsunięcie narzędzia przy obróbce obwiedniowej gwarantujące nie podcięcie zębów zębnika

15. Na czym polega korekcja P? Kiedy się ją stosuje i jak oblicza wymiary przekładni skorygowanej według tej korekty. Jakie są skutki tej korekty?

− Jeżeli nie jest spełniony warunek stosowalności korekcji typu P-O (z1+z2 >= 2zg) należy skorygować jedno lub oba koła, tak aby uniknąć podcinania zębów a następnie dobrać rozstawienie kół. Korekcja ta polega na rozsunięciu środków kół z zachowaniem luzu obwodowego

Rozróżnia się jej 2 przypadki:

a. gdy dopuszczalny jest luz obwodowy

Wymiary przekładni:

− d1,2 = mz,1,2

− da1,2 = m(z1,2 + 2y +2x1,2)

− df1,2 = m(z1,2 - 2u + 2x1,2)

− ap = a + m(x1 + x2)

b. gdy wymagane jest aby luz obudowy był możliwie mały. Należy

zmniejszyć rozstawienie osi ap i przyjąć ar<ap. Uważać trzeba na

zakleszczenie.

Tak więc rozstawienie osi:

− ar=((z1+z)/2 )* m(1+A/B) , gdzie

− A = (2(x1+x2))/(z1 + z2)

− B= (1+13A)^(1/4)

Wymiary kół takiej przekładni:

− d1,2 = mz1,2

− da1,2 = m(z1,2 + 2y + 2x1,2 - 2k)

− df1,2 = m(z1,2 + 2u + 2x1,2)

− k= ((z1+z2)/2) * A(B-1)/B

Korekcję tą można stosować również ze względów konstrukcyjnych

(korekta konstrukcyjna P), gdy zachodzi potrzeba pary przekładni przy

rozstawieniu innym niż normalne.

− Wychodząc z wartości wymaganego rozstawienia ar, oblicza się

współczynnik przesunięcia dla obu kół.

Na skutek korekcji:

− wzrasta wysokość zęba

− maleje wysokość stopy zęba

− rośnie grubość zęba na okręgu pod...ałym

− maleje grubość zęba na okręgu wierzchołków

16. W przekładni cięgnowej ciernej z jednakowymi kołami o średnicy D=20 zmierzono naciąg w cięgnie czynnym w chwili przenoszenia przez przekładnię maksymalnego momentu. Nacięg ten wynosił S=1N wsp. tarcia.. Obliczyć wartość maksymalnego momentu. Przy jakiej wartości maks. Momentu naciąg w cięgnie biernym S=1N

Aby nie nastąpił poślizg cięgna

Moment:

17. Jak oblicza się wymiary przekładni ślimakowej które elementy geometryczne podlegają normalizacji, dlaczego przekładnia ślimakowa staje się samohamowalna i kiedy?

Obliczenia:

1. Średnica podziałowa ślimaka d=mz/tgB

2. średnica wierzchołków ślimaka do=m(z/tgB + 2)

3. średnica podstaw ślimaka df=m(z/tgB - 2.5)

4. średnica podziałowa ślimacznicy D=mZ

5. średnica wierzchołków ślimacznicy Da=m(Z-2.5)

6. rozstawienie osi kół a=m/2(z/tgB + Z)

7. zalecana długość ślimaka

8. L > (11 + 0,06Z)m przy Z=1 lub 2 L>(12,5 + 0,09Z)m przy Z=4

9. wskaźnik średnicy ślimaka q=d/m=z/tgB

Z,Z - liczba zębów (znojność) ślimaka i ślimacznicy

B - kąt wzniosu linii zwoju zęba ślimaka

NORMY

W przekładni ślimakowej znormalizowane są

- moduł ślimaka m=p/π

- w normach rosyjskich wskaźnik średnicy q zębność z oraz kąt wzniosu B

Przekładnia slimakowa jest samohamowalna gdy spełniony jest warunek

B<p'

B - kąt wzniosu linii zwoju zęba ślimaka

P'=arctg(współczynnik tarcia/cosB)

W przypadku występowania samohamowalności nie można wywołać ruchu przekładni przykładając moment do ślimacznicy. Efekt samohamowalności wykorzystuje się np. do zapewnienie stałości nastaw w urządzeniach nastawczych. Efekt ten oszczędza miejsce potrzebne w przypadku stosowania blokad oraz hamulców.

Przekładnia samohamowalna nie może pracować jako przekładnia przyspieszająca.

Sprawność przekładni samohamowalnej jest mniejsza od 0,5,

18. Co to jest graniczna i minimalna liczba zebow w kolach zebatych. Od czego zaleza te liczby i jak się ksztaltuje w roznych typach przekładni?

- Graniczna liczba zębów g z to taka najmniejsza liczba zębów, przy której nie zachodzi jeszcze podcinanie zębów przy ich obróbce metodą obwiedniową.

Minimalna liczba zębów (z< z_g ) to taka, że poniżej niej zachodzi konieczność stosowania

korekcji technologicznej (odsunięcie narzędzia od środka koła podczas obróbki oX = x[mm])

Graniczna liczba zębów przy np. wysokość głowy y=1 i kącie zarysu ° α = 20° -> z_g =17

W przekładniach ślimakowych minimalna liczba zębów to z>26.

18. Wszystko co się kojarzy ze słowem przypór. Wymienić i narysować. Różnice między kątem przyporu a kątem zarysu. (ZAZNACZYC NA RYSUNKU KATY!!!)

Kąt zarysu α_r jest kątem między styczną do zarysu w tym punkcie a prostą prowadzoną do środka okręgu zasadniczego

Kąt przyporu α_tw jest to kąt zawarty pomiędzy linia przyporu (miejscem geometrycznym punktów styków zębów) i prosta prostopadłą do prostej łączącej środki kół.

Jeśli okrąg obróbczo toczny pokrywa się z podziałowym to kąt przyporu w zazębieniu

zębatki i obrabianego koła jest równy nominalnemu zarysowi kątów.

Linia przyporu (prosta n) - jest miejscem geometrycznym punktów styczności krawędzi narzędzia i ewolwenty zęba

cosα_tw = (a/a_r) cosα_r

Ewolwenta - krzywa która kreśli na prostej obtaczającej się na bez poślizgu, po okręgu.

Liczba przyporu - stosunek długości łuku przyporu do podziałki na kole tocznym.

Czynna linia przyporu - określony odcinek linii przyporu na którym odbywa się współpraca pary zębów.

19. Co jest tańsze ślimak czy ślimacznica. Sposób wytwarzania + porównanie z przekładnią o zębach skośnych.

- Ślimak wykonywany jest najczęściej na tokarce służącej do toczenia gwintów modułowych a więc takiej która realizuje posuwy będące wielokrotnością liczby pi

- Ślimacznicę obrabia się specjalnym frezem w kształcie ślimaka Z tego wynika że łatwiej i taniej jest wyprodukować ślimaki z tego względu podczas produkcji do niego trzeba dobrać frez którym wykonamy ślimacznicę.

20. Jak i w jakim celu smaruje się oraz uszczelnia łożyska toczne. Naszkicować i objaśnić uszczelnianie łożysk tocznych.

Łożyska toczne są smarowane w celu:

− ochrony przed korozją

− zmniejszenia oporów ruchu - głównie wynikających z tarcia ślizgowego

− zapobieganiu metalicznemu kontaktowi w łożyskach

− łagodzenia uderzeń i zmniejszenia szumu podczas ich pracy (wyciszenia)

− odprowadzenia ciepła

− uszczelnienie przed zanieczyszczeniami

− ułatwienie przemieszczania się łożyska

− zmniejszenie zurzycia

Do niskich temperatur (do 70C) stosuje się smar stały, do wyższych temperatur olej mineralny.

Uszczelnienie zapobiega też przed przenikaniem obcych ciał np.: pyłu, wilgoci. Uszczelnienia mogą być niezwiązane z łożyskiem (między pokrywą i wałkiem) lub występować bezpośrednio w łożysku. Pierwsze z nich to pierścienie filcowe, kołnierzowe i labiryntowe.

21. Co to jest nośność i trwałość łożysk tocznych. Narysować łożyska mogące przenosić obciążenia wzdłużne i poprzeczne

a - kulkowe zwykłe,

b - kulkowe do

iskrowników,

c - kulkowe skośne

jednorzędowe,

d -kulkowe skośne

jednorzędowe z

dzielonym pierścieniem

wewnętrznym,

e - kulkowe skośne

dwurzędowe,

f - kulkowe wahliwe,

g - walcowe,

h - stożkowe,

i - igiełkowe,

j - baryłkowe,

k - kulkowe wzdłużne

jednokierunkowe,

l - baryłkowe wzdłużne,

m - kulkowe wzdłużne

dwukierunkowe

→ Są to podstawowe parametry charakteryzujące zdolność łożyska do

przenoszenia obciążeń

→ Trwałość (L) umowna łożyska jest to liczba obrotów jaką w określonych

warunkach pracy osiągnie 90% badanych łożysk bez objawów zmęczenia. Przy

takiej def. trwałość 10% łożysk będzie miało trwałość mniejszą od umownej, a

równocześnie 75% będzie miało 2 razy większą, a co najmniej 50% 4x większą.

→ Nośność ruchowa [C] - odnosi się do łożysk w których względna prędkość

obrotowa pierścieni n≥10 obr/min. Jest to takie obciążenie łożyska, przy którym

jego trwałość wynosi 1 mln obrotów. Obciążenie dla łożysk wzdłużnych działa

wzdłuż osi poprzecznych, jest stałe i działa w płaszczyźnie prostopadłej

→ Nośność spoczynkowa [Co] - dla n<10 obr/min lub dla których względne

przemieszczenie pierścieni jest niewielkie. Jest to takie obciążenie, które

wywołuje łączne odkształcenie plastyczne stykających się pow. 0,0001d -

średnicy el. tocznego.

→ obciążenia wzdłużne i poprzeczne

22. Narysować łożysko kiełkowe. Tarcie wiertne. Oszacować opory ruchu takiego łożyska przy pionowym położeniu osi wałka i przy obciążeniu wynikającym z ciężaru wałka.

Tarcie wiertne - tarcie występujące w przypadku gdy ciało przyłożone do pewnej powierzchni drąży ją wykonując ruch obrotowy lub wahliwy w rozpatrywanym punkcie przyłożenia do powierzchni.

Łożysko z panewką kulistą

- Przy osiowym obciążeniu wałka występuje tarcie wiertne - typ ślizgowego - prędkość od 0 do Vmax zmienia się liniowo - Opory ruchu takiego łożyska przy założeniu stałości wsp.

tarcia we wszystkich punktach styku czopa z panewką.

Mt - moment tarcia łożysku

p - naciski na promieniu (ro)

s - powierzchnia rzeczywistego styku czopa z panewką

µ - wsp. tarcia

Aby uzyskać wzrost obciążalności łożyska należy tak dobrać materiały oraz promienie czopa i panewki aby przy porównywalnych wartościach nacisków dopuszczalnych promień ro był możliwie duży (duże R i r, małe E1 i E2), wzrost ro powoduje wzrost oporów.

23. Narysować łożysko pryzmatyczne i nożowe wskazać na istotne różnice miedzy nimi oraz omówić typowe przykłady zastosowania tych łożysk w których to zastosowaniach wykorzystywane są ich podstawowe cechy

Łożysko nożowe

-łożysko bez pośrednich elementów tocznych. Czop wykonuje ruch wahadłowy w stosunku do płaskiej lub wklęsłej panewki. Jest to łożysko otwarte, wymagany jest docisk czopa do panewki. Kat obrotu czopa jest niewielki. Stosowane są w mechanizmach dźwigniowych gdzie wymagane są małe opory ruchu.

Wykorzystywane również w przegubach np. przekaźnikach klapkowych. Kotwica łożyskowana jest na jarzmie zgodnie z zasadą ułożyskowania nożowego

Łożysko pryzmatyczne (ślizgowe) należy do ułożyskowań ślizgowych z panewkami pryzmatycznymi, jest to łożysko otwarte. Wymaga docisku czopa do panewki. Promień zaokrąglenia czopa jest mniejszy od panewki (r<R). Stosuje się czopy walcowe, które mogą się obracać o dowolny kąt oraz czopy nożowe, które mają niewielki kat obrotu. Łożyska znajdują zastosowanie w mechanizmach dźwigniowych z krótkimi ramieniami, co gwarantuje dużą dokładność w urządzeniach optycznych i mikroczujnikach. Posiadają mały moment tarcia.

• Dlaczego w łożyskach tocznych rozróżnia się przypadek ruchomego wałka i ruchomej oprawy. Na czym polegają różnice miedzy nimi. Zilustruj je i wskaż gdzie i w jaki sposób uwzględnia się powyższe przypadki.

Istotny wpływ na prawidłową pracę łozyska ma dobór pasowania na wałku i w oprawie. Pasowanie ma zapewnić odpowiedni luz w łożysku, zabezpieczyć przed obracaniem się pierścieni łożyska oraz usunąć możliwość swobodnego wzdłużnego przesuwania się łożyska.

Ułożyskowanie wałka powinno odpowiadać schematom belki statycznie wyznaczalnej. Jedno łożysko powinno być utwierdzone na wałki i w oprawie a drugie tylko na wałku i osadzone przesuwnie w oprawie lub odwrotnie utwierdzone w oprawie i osadzone przesuwnie na wałku.

Przypadek ruchomego wałka:

- pierścień wewnętrzny łożyska wiruje w stosunku do obciążenia lub obciążenie wiruje względem pierścienia wewnętrznego, jest to najczęściej spotykane rozwiązanie.

Przypadek ruchomej oprawy

- obciążenie wiruje względem pierścienia zewnętrznego lub pierścień zewnętrzny łożyska wiruje względem obciążenia zewnętrznego. Z uwagi na większe naciski jednostkowe przypadek ten jest rzadziej wykorzystywany.

Przypadek złożony

- na oba pierścienie działają obciążenia

W przypadku ruchomego wałka pierścień wewnętrzny należy wcisnąć na wałek, pierścień zewnętrzny pasować w gnieździe suwliwie lub przylgowo na wałku. Czop na h5 - >H6 H7

W przypadku ruchomej oprawy należy wcisnać pierścień zewnętrzny łożyska w obudowę a wewnętrzny suwliwie lub przylgowo na wałku. Czop na g6 ->K6 i M6

Łożyska przenoszące duże prędkości

Prędkość graniczna ngr jest to maksymalna prędkość obrotowa jednego z pierścieni z jaką prawidłowo zamontowane i smarowane łożysko może trwale bez obawy pracować bez uszkodzenia. Najlepiej przenoszą prędkości łożyska toczne.

25. Łożysko nakrywkowe. Naszkicować, zakładając, że obciążenie stanowi ciężar wałka….

- zwane również nakrywkowymi (wzdłużnymi) -siły poprzeczne przejmuje panewka poprzeczna a siły wzdłużne panewka wzdłużna ukształtowana jako płytka o którą opiera się stożkowe lub kuliste zakończenie czopa.

1. oprawa

2.stożek ruchomy

3.panewka wzdłużna

4.czop

5.panewka poprzeczna

6.sprężyna

Układ części łożyska nakrywkowego zabezpieczonego od

wstrząsów przy obciążeniu

A - wzdłużnym

B - poprzecznym

26. Jakie znasz przypadki obciążenia łożysk tocznych? Wyjaśnij to na przykładach. W jakim celu wprowadzono to pojęcie?

1. Kiedy na łożysko działa obciążenie poprzeczne mówimy o nośności ruchowej i jest to takie obciążenie przy którym trwałość wynosi milion obrotów.

b) Kiedy łożysko obciążone jest wzdłużnie mówimy o nośności spoczynkowej

c) Kiedy działają oba obciążenia mówimy o obciążeniu zastępczym inaczej obciążeniu rzeczywistym

P=XP_p+YP_w gdzie

P_p - obciążenie poprzeczne,

P_w - wzdłużne

Wartości X i Y zależą od e - wielkości mówiącej o zdolności łożyska do przenoszenia obciążeń wzdłużnych standardowo X = 0,56 Y > 1. Jeśli podczas pracy zmienia się obciążenie
gdy zaś powstają nowe dodatkowe wtedy P_d = P_fd

Dodatkowo wprowadza się obciążenie zastępcze spoczynkowe - różne największemu działającemu obciążeniu poprzecznemu a w przypadku łożysk wzdłużnych wzdłużnemu

P_o=X_o P_po + Y_o P_wo gdzie X_o=0,6 Y_o=0,5

27. Sprawność prowadnicy ślizgowej obciążonej siłą równoległą do osi wałka wynosi 0,9, wskazać wszystkie możliwe sposoby zwiększenia jej do 0,99.

Sprawność tak obciążonej prowadnicy wyraża się wzorem: η=P_u'/P=1-e/e_min gdzie P_u' - siła leżąca w osi prowadnicy pokonująca jej opory bierne, P - siła czynna, e_min - długość ramienia przy którym nastąpi zakleszczenie Gdy e znajduje się w przydziale 0≤e≤e_gr wówczas η jest stałe. Jeśli zaś odległość e od P jest większa od e_gr to e_gr<e≤e_min to η maleje liniowo.

Z tego wynika, że żeby zwiększyć sprawność prowadnicy od 0,9 do 0,99 trzeba mniejszyć

odległość ramienia przyłożenia siły poniżej e_gr . Dodatkowo, żeby η rosło zwiększa się długość prowadnic.

28. Co to jest wsp beta i co się stanie jak go zwiększymy?

Kąt β to kąt pochylenia linii zębów współpracującyc

kół o osiach równoległych i zębach śrubowych.

Większy kąt Beta to:

-większe wymiary kół (tak wynika ze wzorów)

-większa siła wzdłużna działająca na koła

-ale przede wszystkim większy wskaźnik zazębienia

29. Po co stosujemy w przekładniach zębatych luzy międzyrębne. Jakie są? Co to jest zazębienie w z konstrukcyjnym luzem obwodowym. Kiedy się je stosuje? Sposób ich uzyskiwania? TO JEST KIEPSKIE

− Stosuje się po to, że gdy konstruujemy przekładnie, było możliwe zsuwanie

osi kół zębatych i normalna praca przekładni.

− W mechanizmach drobnych i przyrządach precyzyjnych luz obwodowy

związany jest z promieniowym stąd stosuje się 2 sposoby uzyskiwania:

− Sposób I

− polga na wykonaniu głów zębów wyższych i rozsunięciu środków

− otrzymuje się koło o zębach wyższych o 0,2m

− rozstawienie osi kół (z1+z2)/2 + 0,4m

− luz promieniowy wynosi 0,4m

− przyjmuje się zg=14 pzy mniejszej, należałoby stosować korekcję

− Sposób II

− polega na zastosowaniu nominalnej zębatki odniesienia z zębami

cieńszymi od szerokości wręby międzyzębnego

− takie rozwiązanie wprowadza norma Brytyjska (co z tego?)

− kąt przyporu alfa=20st, luz promieniowy lr= 0,4m

− zsunięcie środków kół da= 0,43m

− zg= 17. poniżej, stosuje się korektę P lub P- O

30. Jakie znasz ciśnieniowe elementy sprężynujące. Omów ich cechy i zastosowania

membrany

- wiotkie (zbrojone) - wykonywane jako krążki płaskie lub mające odpowiednio ukształtowaną falę

- sprężyste - są wykonywane jako metalowe krążki płaskie lub pofalowane z: brązu

berylowego, brązu fosforowego, mosiądzu ZASTOSOWANIE: czujniki ciśnienia lub różnicy ciśnień przy pomocy siły lub przesunięcia (małe ciśnienia); łączy się je w puszki membranowe w celu zwielokrotnienia przesunięć

mieszki sprężyste

- cienkościenne rurki z blachy sfalowanej w płaszczyźnie prostopadłej do osi mieszka, mają dobrą sztywność i lutowność ZASTOSOWANIE: czujniki ciśnienia i różnicy

=> przesunięcie lub siła

rurki sprężyste (rurki Bourdona)

- zwinięta kołowa rurka o przekroju poprzecznym owalnym lub płaskoowalnym, wykonywane najczęściej z mosiądzu, brązu fosforowego, stali. ZASTOSOWANIE: czujniki ciśnienia, wyłączniki ciśnieniowe (pod wpływem ciśnienia rurki następuje zmiana małej osi przekroju a co za tym idzie przesunięcie wolnego końca rurki)

31. Dlaczego w połączeniach gwintowych stosowany jest trójkątny zarys gwintu a w mechanizmach śrubowych prostokątny. Jaki zarys gwintu jest stosowany w śrubie mikrometrycznej i dlaczego?

W połączeniach gwintowych zależy nam na jak największym współczynniku tarcia stąd też stosuje się gwint o zarysie trójkątnym (α = 30). µ' = µ/cos α - aby połączenia się nie rozkręcały. W mechanizmach śrubowych stosuje się gwint prostokątny/trapezowy dla zminimalizowania tarcia. W śrubie mikrometrycznej stosuje się gwint trójkątny

o kącie rozwarcia 2α=60°. Taki gwint jest łatwiejszy do pomiaru i wykonania niż trapezowy lub prostokątny, ponadto łatwiej w nim skasować luz wzdłużny.

32. Prowadnica sprężysta(rodzaje, rysunki, charakterystyka)

Prowadnice sprężyste dzielą się na:

a) prowadnice na sprężynach płaskich

b) z pierścieniem sprężystym

c) membranowe

- mają małe straty na tarcie, małe luzy i nie wymagają smarowania

---