Ãëàâíàÿ > Ðàçíîå > Ðàñ÷åò íà ïðî÷íîñòü äåòàëåé ìàøèí
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

ÊÎÍÖÅÍÒÐÀÖÈß ÍÀÏÐ߯ÅÍÈÉ Â ÝËÅÌÅÍÒÀÕ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÉ

Ïðèìîçóáûå öèëèíäðè÷åñêèå ïåðåäà÷è. Ïðè ðàñ÷åòå íà èçãèá çóáüåâ öèëèíäðè÷åñêèõ ýâîëüâåíòíûõ ïåðåäà÷ âìåñòî òåîðåòè÷åñêîãî êîýôôèöèåíòà êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé èñïîëüçóþò êîýôôèöèåíò ó÷èòûâàþùèé ôîðìó çóáà è ðàâíûé çíà÷åíèþ ìàêñèìàëüíûõ êîíòóðíûõ íàïðÿæåíèé îò

Ðèñ. 21. Ðàñïðåäåëåíèå êîíòóðíûõ íàïðÿæåíèé â çóáå çóá÷àòîãî êîëåñâ íàðåçàííîãî äîëáÿêîì

îêðóæíîé ñíëû ïðèëîæåííîé ê âåðøèíå çóáà ñ ìîäóëåì (ñì. ãë. 11).

Òèïè÷íàÿ ñåòî÷åàÿ ðàçìåòêà îáëàñòè çóáà ïðè ðàñ÷åòå âàðèàöíîííî-ðàçíîñòíûì ìåòîäîì è èçìåíåíèå êîíòóðíûõ íàïðÿæåíèé âäîëü ñæàòîé è ðàñòÿíóòîé ñòîðîí ïîêàçàíû íà ðèñ. 21. Êîíòóðíûå íàïðÿæåíèÿ äîñòèãàþò íàèáîëüøåãî çíà÷åíèÿ â íåêîòîðîì (îïàñíîì) ñå÷åðâè çóáà â îáëàñòâ ïåðåõîäíîé êðââîé.

Ãðàôèêè (ðèñ. 22—25) äëÿ îïðåäåëåíèÿ çíà÷åíèé äîïîëíÿþò ìàòåðâàë ãë. 11.

Ïðè íàðåçàíèâ çóáüåâ äîëáÿêîì çíà÷åíèÿ çàâèñÿò îò ÷íåòà çóáüåâ êîëåñà (ðèñ. 22), à òàêæå îò ÷èñëà çóáüåâ äîëáÿ è â áîëüøåé ñòåïåíè îò êîýôôèöèåíòà ñìåùåíèÿ äîëáÿêà õàðàêòåðèçóþùåãî ñòåïåíü åãî èçíîñà. Íàèáîëåå ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà âåëâ÷èíó îêàçûâàåò ñìåùåíèå èíñòðóìåíòà õ (ðèñ. 23).

Ðèñ. 22. Çàâèñèìîñòè îò äëÿ çóáüåâ êîëåñ, íàðåçàííûõ íîâûì (êðèâàÿ ), ïðåäåëüíî èçíîøåííûì (èð÷âàÿ äîëáÿãàìè è ôðåçîé (êðèâàÿ 2)

Ðèñ. 23. Çàâèñèìîñòè îò õ äëÿ çóáüåâ êîëåñ, íàðåçàííûõ íîâûì (êðèâàÿ ), ïðåäåëüíî èçíîøåííûì (êðèâàÿ äîëáÿêàìè è ôðåçîé (êðèâàÿ 2)

Ðèñ. 24 (ñì. ñêàí) Ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â çóáüÿõ êîëåñ íàðåçàííûõ äîëáÿêîì ïðè ðàçëè÷íûõ ñìåùåíèÿõ:

Ðèñ. 25. (ñì. ñêàí) Ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â çóáüÿõ áåç ïîäíóòðåíèÿ (à) è ñ ïîäíóòðåíèåì

Ðèñ. 26. (ñì. ñêàí) Ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â çóáå õðàïîâîãî êîëåñà

Ïîñëåäíåå ñâÿçàíî ñ èçìåíåíèåì øèðèíû çóáà â íàèáîëåå íàãðóæåííîì ñå÷åíèè, ðàäèóñà ïåðåõîäíîé êðèâîé è óãëà äàâëåíèÿ (ðèñ. 24).

Ïðè ïðîèçâîäñòâå âûñîêîíàïðÿæåííûõ çóá÷àòûõ ïåðåäà÷ ñî øëèôóåìûìè çóáüÿìè øèðîêîå ïðèìåíåíèå ïîëó÷èëè êîëåñà ñ ïîäíóòðåííîé íîæêîé çóáà. Ïðè ýòîì ïåðåõîäíóþ ïîâåðõíîñòü çóáà íå øëèôóþò è, ñëåäîâàòåëüíî, èñêëþ÷àþò ïðèæîãè, ðàñòÿãèâàþùèå îñòàòî÷íûå íàïðÿæåíèÿ è äðóãèå íåáëàãîïðèÿòíûå ïîñëåäñòâèÿ îò øëèôîâàíèÿ. Ãëóáèíà ïîäíóòðåíèÿ (ðèñ. 25, á) âëèÿåò íà íàèáîëüøèå êîíòóðíûå íàïðÿæåíèÿ. Íà ïðàêòèêå íåîáõîäèìî ñòðåìèòüñÿ ê ìåíüøåìó ïîäíóòðåíèþ.

Çóáüÿ õðàïîâûõ êîëåñ. Íà ðèñ 26 ïîêàçàíû ïðîôèëü çóáà õðàïîâîãî êîëåñà è ýïþðû êîíòóðíûõ íàïðÿæåíèé (öèôðû íà ýïþðàõ ïîêàçûâàþò çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèé â ïîëó÷åííûå ìåòîäîì ôîòîóïðóãîñòè ïðè ñèëå , ïðèëîæåííîé ê âåðøèíå çóáà. Ðàçìåðû ìîäåëè èç ýïîêñèäíîé ñìîëû øàã çóáüåâ ìì; òåîðåòè÷åñêàÿ âûñîòà ïðîôèëÿ ìì; ïðèòóïëåíèå çóáà ìì; ïåðåäíèé óãîë ïðîôèëÿ çóáà ïîëîâèíà óãëà ïðîôèëÿ çóáà ðàäèóñ ãàëãåëè ìì; òîëùèíà ìì. Íàèáîëüøèå íàïðÿæåíèÿ äåéñòâóþò âáëèçè òî÷êè ñîïðÿæåíèÿ ðàäèóñà ó÷àñòêà ãàëòåëè ñ ïðÿìîëèíåéíîé ðàáî÷åé ãðàíüþ.

Òåîðåòè÷åñêèé êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé â çóáüÿõ õðàïîâûõ êîëåñ

ãäå êîýôôèöèåíò âëèÿíèÿ óãëà ïðîôèëÿ; — ãëóáèíà âûðåçà; - êîýôôèöèåíò.

Íîìèíàëüíûå íàïðÿæåíèÿ â çóáüÿõ âû÷èñëÿþò ïî èçâåñòíîé ôîðìóëå äëÿ èçãèáà áðóñà ïîñòîÿííîé øèðèíû

Çàìêîâûå ñîåäèíåíèÿ ëîïàòîê. Äëÿ çàêðåïëåíèÿ ðàáî÷èõ ëîïàòîê â äèñêàõ îñåâûõ êîìïðåññîðîâ, ïàðîâûõ è ãàçîâûõ òóðáèí èñïîëüçóþò çàìêè ðàçëè÷íûõ êîíñòðóêöèé (åëî÷íûé çàìîê, òèïà ëàñòî÷êèí õâîñò è ò. ï.).

Çàìêè â òóðáèíàõ ðàáîòàþò â ñëîæíûõ ñèëîâûõ è òåìïåðàòóðíûõ óñëîâèÿõ. Öåíòðîáåæíûå ñèëû è èçãèáàþùèå ìîìåíòû îò öåíòðîáåæíûõ è ãàçîâûõ ñèë âûçûâàþò äîñòàòî÷íî âûñîêèå îñåâûå íîìèíàëüíûå íàïðÿæåíèÿ âî âïàäèíå ïåðâîãî çóáöà Ïðè ýòèõ íàïðÿæåíèÿõ è äîñòàòî÷íî âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ (äî 700 °Ñ) óæå â íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè â çîíàõ êîíöåíòðàöèè

Ðèñ. 27. (ñì. ñêàí) Ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â åëî÷íîì çàìêå â óñëîâèÿõ ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè

íàïðÿæåíèé ïîÿâëÿþòñÿ óïðóãîïëàñòè÷åñêèå, à çàòåì è äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè ìàòåðèàëîâ äèñêîâ è ëîïàòîê. Ðàçðóøåíèå ñîåäèíåíèé ïðîèñõîäèò â çîíàõ êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé è äåôîðìàöèé.

Íà ðèñ. 27 ïîêàçàíî ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé âî âïàäèíàõ åëî÷íîãî õâîñòîâèêà ëîïàòêè ïðè òåìïåðàòóðå øòðèõîâûå ëèíèè ñîîòâåòñòâóþò è ñïëîøíûå ëèíèè — (ðàñ÷åò âûïîëíåí ìåòîäîì êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ). Ìàòåðèàë ëîïàòêè — ñïëàâ .  êà÷åñòâå ðàñ÷åòíîé ïðèíÿòà íàãðóçêà â êîðíå ëîïàòêè îò öåíòðîáåæíûõ ñèë, êîòîðàÿ ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåíà ìåæäó çóáöàìè è âäîëü çóáöîâ.

Èç ðèñ. 27 ñëåäóåò, ÷òî íàèáîëüøèå êîíòóðíûå íàïðÿæåíèÿ äåéñòâóþò âáëèçè ïåðåõîäà îò ðàäèóñíîãî ó÷àñòêà âïàäèíû ê ïðÿìîëèíåéíîé ðàáî÷åé ãðàíè ïåðâîãî çóáà.

Ïðè íàãðåâå õâîñòîâèêà äî â íà÷àëüíûé ìîìåíò âðåìåíè âîçíèêàþò íåáîëüøèå óïðóãîïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè, õîòÿ íîìèíàëüíûå íàïðÿæåíèÿ ðàñòÿæåíèÿ â ñå÷åíèè âïàäèíû ïåðâîãî çóáà ñîñòàâëÿþò è ñîîòâåòñòâóþò òèïè÷íîìó

Ðèñ. 28. Çàâèñèìîñòü îò äëÿ åëî÷íîãî çàìêà

Ðèñ. 29. (ñì. ñêàí) Ðàñïðåäåëåíèå íàïðÿæåíèé â ñîåäèíåíèè òèïà ëàñòî÷êèí õâîñò

óðîâíþ ñðåäíèõ íàïðÿæåíèé äëÿ ìíîãèõ òóðáèííûõ ëîïàòîê Ñî âðåìåíåì ïðîèñõîäèò ðàçâèòèå äåôîðìàöèé ïîëçó÷åñòè (çîíà ýòèõ äåôîðìàöèé ÷åðåç çàøòðèõîâàíà íà ðèñ. 27, öèôðû óêàçûâàþò íàèáîëüøóþ ãëóáèíó ðàñïðîñòðàíåíèÿ äåôîðìàöèé ïîëçó÷åñòè)

Íàèáîëüøèå íàïðÿæåíèÿ âî âïàäèíå ïðè ýòîì ñóùåñòçåííî ñíèæàþòñÿ è ñìåùàþòñÿ â ãëóáü òåëà. Òåîðåòè÷åñêèé êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé òàêæå ñíèæàåòñÿ îò à (ïðè äî ), à êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè äåôîðìàöèé âîçðàñòàåò íà 10% è äîñòèãàåò à ýòî çíà÷åíèå ñîîòâåòñòâóåò íàèáîëüøåé ãëóáèíå íåóïðóãîé çîíû, ðàâíîé 0,05 ìì. Ïðè óâåëè÷åíèè íàãðóçêè äî ïðîèñõîäèò ñóùåñòâåííîå ðàçâèòèå çîí ïëàñòè÷íîñòè (íà ãëóáèíó 0,27 ìì ïðè è ïîëçó÷åñòè (íà ãëóáèíó 0,31 ìì ÷åðåç ðàáîòû).

Ñóùåñòâåííî, ÷òî çíà÷èòåëüíîå óâåëè÷åíèå íàáëþäàåòñÿ ëèøü â ïåðâûå ÷àñû ðàáîòû òóðáèíû.  äàëüíåéøåì èçìåíåíèÿ íåçíà÷èòåëüíû, è äëèòåëüíàÿ ïðî÷íîñòü çàìêîâîãî ñîåäèíåíèÿ ëîïàòîê è äèñêîâ òóðáèí ïðè áóäåò â áîëüøåé ñòåïåíè çàâèñåòü îò õàðàêòåðèñòèê äëèòåëüíîé ïðî÷íîñòè ìàòåðèàëà, ÷åì îò êîíöåíòðàöèè äåôîðìàöèé.

Ñóùåñòâåííîå ñíèæåíèå êîýôôèöèåíòîâ êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé è äåôîðìàöèé â åëî÷íûõ Çàìêàõ ìîæíî ïîëó÷èòü çà ñ÷åò óâåëè÷åíèÿ ðàäèóñîâ ñêðóãëåíèÿ âïàäèí çóáöîâ (ðèñ. 28). Îäíàêî ïðè óâåëè÷åíèè ðàäèóñîâ ñêðóãëåíèÿ ñîêðàùàåòñÿ ïåðåêðûòèå çóáöîâ ëîïàòêè è äèñêà ê âîçðàñòàþò êîíòàêòíûå äàâëåíèÿ. Ïîñëåäíåå ìîæåò óñêîðèòü ðàçâèòèå äåôîðìàöèé ïîëçó÷åñòè â çóáöàõ.

 ñîåäèíåíèÿõ ëîïàòîê è äèñêîâ îñåâûõ êîìïðåññîðîâ ðàñïðîñòðàíåíû

Ðèñ. 30. (ñì. ñêàí) Çàâèñèìîñòè îò îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ äëÿ Ò-îáðàçíîãî õâîñòîâèêà: .

çàìêè òèïà ëàñòî÷êèí õâîñò (ðèñ. 29). Íàèáîëåå íàãðóæåííûìè îêàçûâàþòñÿ ïåðåìû÷êè â äèñêàõ (ìåæäó ñîñåäíèìè ïàçàìè). Ïðè óãëå ðàñòâîðà ïàçà 45° êîíòàêòíûå äàâëåíèÿ è êîýôôèöèåíò êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé ñíèæàþòñÿ. Îäíàêî â ýòîì ñëó÷àå óìåíüøàåòñÿ ïåðåìû÷êà ìåæäó ïàçàìè è ìåíüøåå ÷èñëî ëîïàòîê ìîæåò áûòü ðàçìåùåíî íà îáîäå äèñêà,

 ðÿäå êîíñòðóêöèé äëÿ ñîåäèíåíèÿ èëè âçàèìíîãî íàïðàâëåíèÿ äåòàëåé èñïîëüçóþò Ò-îáðàçíûå õâîñòîâèêè, â êîòîðûõ òàêæå íàáëþäàåòñÿ âûñîêàÿ êîíöåíòðàöèÿ íàïðÿæåíèé. Çíà÷åíèÿ òåîðåòè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé ïðè ðàñ÷åòå òàêèõ õâîñòîâèêîâ (èëè äåòàëåé) ìîæíî îïðåäåëèòü ïî ðèñ. 30.

 çàêëþ÷åíèå îòìåòèì, ÷òî äëÿ èññëåäîâàíèÿ êîíöåíòðàöèè íàïðÿæåíèé â ýëåìåíòàõ êîíñòðóêöèé íà ïðàêòèêå øèðîêî èñïîëüçóþò òåîðåòè÷åñêèå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû. Ñðåäè òåîðåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû ÷èñëåííûå ìåòîäû ðåøåíèÿ íà ÝÂÌ çàäà÷ òåîðèè óïðóãîñòè, ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè (ñðåäè íèõ âàðèàöèîííî-ðàçíîñòíûé ìåòîä è ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ, ñì. ãë. 26). Îíè ïîçâîëÿþò äîñòàòî÷íî òî÷íî èññëåäîâàòü êîíöåíòðàöèþ íàïðÿæåíèé â òåëàõ ïðîèçâîëüíîé ôîðìû (ïëîñêèõ, îñåñèììåòðè÷íûõ è ïðîñòðàíñòâåííûõ) ïðè ïðîñòîì è ñëîæíîì íàãðóæåíèè.

Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ íàïðÿæåíèé ðàçíîîáðàçíû. Â

îñíîâíîì ïðèìåíÿþò òåíçîìåòðèðîâàíèå ñ èñïîëüçîâàíèåì äàò÷èêîâ ñîïðîòèâëåíèÿ, ìåòîäû ôîòîóïðóãîñòè è ôîòîïëàñòè÷íîñòè, ãîëîãðàôè÷åñêèå è ðåíòãåíîâñêèå ìåòîäû, ìåòîäû ìóàðîâûõ ïîëîñ, ëàêîâûõ è ãàëüâàíè÷åñêèõ ïîêðûòèé.

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå