«Құрастыру негіздері және машина бөлшектері»

СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

«Құрастыру негіздері және машина бөлшектері»

Семей 2014

1. 
   Белдікті берілістер, жалпы түсінік.
   
2. 
   Белдікті берілістердің артықшылығы және кемшіліктері, қолдану аймағы.
   
3. 
   Белдікті берілістердің түрлері.
   
4. 
   Белдікті берілістердің негізгі сипаттамалары.
   
5. 
   Белдіктің жұмыс істеу қабілеттілігі және белдікті берілісті есептеу.
   
6. 
   Белдіктегі кернеу мен күштер.
   

Белдіктер динамикалық күштерді азайтады және тісті берілістерге қарағанда арзанға түсіуіне байланысты техникада кеңінен қолданылады. Белдіктер көлденең қимасына қарай жалпак, сына тәрізді және жұмыр болып үш түрге бөлінеді (22-сурет). Техникада жалпақ және сына тәрізді белдіктер жұмыр белдікке карағанда кеңінен пайдаланылады. Ал жұмыр белдіктер шкивпен жанасқанда жанасу ауданының аздығынан меншікті қысымы (шкив пен белдіктің арасында) көп болады да, тез тозады. Ал жалпак және сына тәрізді белдіктер шкивпен жанасқанда жанасу ауданының көптігінен меншікті қысым аз болады, сондықтан да олардьң жұмыс істеу қабілеттілігі жоғары келеді.

1. Белдікті берілістердің тісті берілістерге қарағандағы негізгі артықшылықтары:

а) белдікті беріліс куатты едәуір қашыктықка беруге мүмкіндік туғызады (15...60 м қашықтықта);

ә) белдікті беріліс басқа берілістерге қарағанда бірқалыпты және дыбыссыз жұмыс істейді;

б) белдік езінің сырғанау қабілеттілігіне байланысты динамикалық және соққы күштерін кемітеді және артық күштен сақтайды;

в) белдік берілістерінің құрамы карапайым, арзан келеді және олардың бүлінген бөлшектерін тез ауыстыруға болады;

г) белдікті берілістермен үлкен жылдамдықта жұмыс істеуге болады (жылдамдығы 100000 айн/мин-қа дейін жетеді).

2. Белдікті берілістердің тісті берілістерге қарағандағы негізгі кемшіліктері:

а) белдікке түсірілген күштің мөлшеріне байланысты, белдіктің сырғанау кезіндегі беріліс санының тұрақсыз болуы;

ә) шкивтерге орналасқан белдіктің жылдамдығы артқан сайын жұмыс істеу мерзімі кемиді;

б) белдіктің жұмыс істеу мерзімінің аздығы (1000...5000 сағ, ал жоғары жылдамдықты берілістер күшін 500...600 сағ);

в) біліктерге түсетін күш мөлшерінің көп болуы;

г) пайдалы әсер коэффициентінің төмен болуы (берілістер үшін η= 0,85...0,95).

Белдікті берілістердің колданылуы. Қазіргі уақытта белдікті берілістер козғалысты біршама ка-шықтыққа беру үшін және де беріліс санының дәлдігін кажет етпейтін жерлерде қолданылады. Сондай-ақ олардың қуаты 50 кВт-тан аспайды. Өте куатты белдікті берілістің шкивтерінін, өлшемдері өте үлкен, әрі ыңғайсыз келеді.

Белдікті берілістің түрлері. Белдікті берілістер конструкциясына байланысты мынадай түрлерге бөлінеді:

1. Керетін роликсіз, бір бағытта айналатын белдікті беріліс.

2. Керетін роликті, бір бағытта айналатын белдікті беріліс (өсаралық қашықтығы тұрақты).

3. Айналыс бағыты өзгеретін белдікті беріліс.

4. Қозғалысты бірнеше білікке беретін белдікті беріліс.

Белдікті берілістің бірінші түрі ашық беріліс ретінде көп жағдайда қолданылады. Мұндағы шкивтің біліктері бір-бірімен параллель орналасқан.

Белдікті берілістің екінші түрі осьаралық қашықтығы шамалы және үлкен беріліс санын керек ететін жерлерде қолданылады. Мұндағы керетін ролик белдіктің автоматты түрде керіліп тұруын қамтамасыз етеді. Осы берілістің негізгі кемшілігі — берілісте орналасқан керетін роликтің әсерінен белдікте пайда бо-латын қосымша иілу нәтижесінде жұмыс істеу мерзімінің азаюы. Сына тәрізді белдіктің пайда болуына байланысты, берілістің бұл түрі аз пайдаланылады.

Белдікті берілістің үшінші түрінде шкивтердің біліктері бір-бірімен параллель орналасады, бірақ белдіктің тармақтары бір-бірімен қиылысады, ал шкивтер қарама-қарсы бағытта айналады.

Белдікті берілістің тертінші түрінде берілістегі аралық шкив-тер арқылы беріліс бірнеше білікке беріледі.

Жасалатын материалына байланысты белдіктер бірнеше түрге бөлінеді.

1. Қайыстан жасалған белдік неғұрлым берік келеді, соққы және айнымалы күштерге жақсы жұмыс істейді. Қайыстан жасалған белдіктер иілгіш келетіндіктен, олармен кіші диаметрлі шкивтерде жұмыс істеуге болады

(қалыңдығы δ=3..,6 мм; ені δ = 20...300 мм; беріктік шегі ұзарымшылдығы 10%, σ_Б =22...25 МПа). Белдіктің бұл түрімен үлкен жылдамдықта жұмыс істеуге де болады (υ= 40...45 м/с). Қайыс белдіктердің бағасы қымбат болады, сондықтан техникада олар ете кажетті жағдайларда ғана қолданылады.

2. Резина араластырылған белдік бірнеше кабат мақтадан жасалған матадан тұрады. Ол қабаттар бір-бірімен вульканизацияланып жапсырылады. Матаның серпімділік модулі жоғары болады, сондықтан негізгі куш соларға түседі. Резина белдіктің бүлінбей жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және сыртқы ортаның әсерінен корғайды.

Белдіктің бұл түрінің негізгі механикалық қасиеттері: берік-тік шегі σ_Б =37 МПа, қалыңдығы δ = 2,5...12 мм; 15...144 мм; ені b = 20...1200 мм, ал ұзындығы 8, 20, 30 м болып стандартталған.

3. Мақта-матадан жасалған белдіктер иілгіш, жеңіл келеді және үлкен жылдамдықпен кіші диаметрлі шкивтерде жұмыс істей алады. Олар бірнеше қабат арқау жіптерден біртұтас етіп химиялық заттармен (битум, озокерит) жапсырылып жасалады.

Белдіктің бұл түрі теріден жасалған белдікке қарағанда созылғыш келеді. Мақта-матадан істелінген белдіктердің негізгі механикалық қасиеттері мынадай: b = 15...25 мм; δ=1,75 мм; σ_Б =50 МПа; σ_{сал. ұзар} =10%; = 25 м/с болады.

4. Жүн араластырылып жасалған белдіктер. Бірнеше қабат жүннен иірілген жіп пен мақта-матадан иірілген жіпті химиялық арнаулы заттармен (сурик на олифе) жапсырып істейді. Олардың серпімді болуына байланысты айнымалы күштерде және кіші диаметрлі шкивтерде үлкен жылдамдықпен жұмыс істей алады. Белдіктің бүл түрінің негізгі механикалық қасиеттері: b = 50...500 мм; z = 3...5; δ = 6...11 мм; σ_Б =35 МПа; σ_{сал. ұзар} =60% бОЛаДЫ.

Бұл белдік де мақта-матадан жасалған белдіктер сияқты кіші диаметрлі шкивтермен жұмыс істей алады.

5. Жана материалдардан жасалған жалпақ белдіктер. Қазіргі кезде полиамидтен жасалған белдіктер берілістерде жиі қолданыла бастады. Олардың беріктік шегі ете жоғары σ_Б = 200 МПа, яғни резинадан жасалған белдіктерге қарағанда 8... ...10 есе мықты келеді.

Белдіктің бүл түрінің жүмыс істеу мерзімі басқа белдіктерге, айталық, резинадан, теріден жасалған белдіктерге қарағанда анағұрлым ұзақ және оның серпімділік модулі Е = 550 МПа.

Бұл белдіктерді жылдамдығы 80...100 м/с-қа дейінгі беріліс-терде де қолдануға болады.

6. Жұмыр және сына тәрізді белдіктер. Жұмыр белдіктер теріден, мақта-матадан және капроннан жасалады. Олардың диаметрі 3...12 мм аралығында болады.

Кіші шкив диаметрінің белдіктің диаметріңе қатынасы D_тіп/ δ = 20 болу керек. Белдік тұратын жердің ойпаң пішінінің радиусын белдіктің радиусына тең немесе бұрышы 40°-қа тең трапецияға ұқсас етіп алады.

Сына тәрізді белдіктін, көлденең қимасы тең бүйірлі трапецияға ұқсас. Белдіктің жұмыс істейтін бүйір жақтары ойпаңға кигізіледі (24-сурет).

Сына тәрізді белдіктер мына бөлшектерден тұрады:

1) резина салыстырылып тоқылған арқаннан тұрады; ол шамамен белдіктің центрінде орналасып, оны жетектеуші, тартушы негізгі қабат болып саналады;

2) арқанның үстіңгі жағы созылатын мата-резина қабаттан тұрады;

3) арқанның астыңғы бөлігі созылатын резина қабаттан немесе -сығылатын мата-резина қабаттан тұрады;

4) диагональ бойымен бірнеше қабат етіп араластырылған резиналық тыстан тұрады.

1. Қуат. Белдікті берілістер кебінесе 0,3...50 кВт арасында қолданылады, кей жерлерде беріліс куаты 150 кВт-қа дейін жетеді, бірақ жаңа машиналармен өте үлкен куатты (300 кВт-тан артық) беру тиімсіз, себебі берілістердің өлшемдері ете үлкен болады.

2. Беріліс қатынасы жэне жылдамдық. Сына тәрізді белдікті берілістерде және керетін ролигі бар жалпақ белдікті берілістерде беріліс санын 10-ға дейін жеткізуге болады. Бірақ белдікті берілістердің беріліс саны 4-тен аспағаны жөн, себебі олардың көлемі ұлғайып кетеді.

Сына тәрізді О, А, Б, В пішінді белдіктердің жылдамдығы 25 м/с-тан, ал УА, УБ, УВ, УО — 30 м/с-тан аспауы керек.

3. Қолдану саласы. Жалпақ және сына тәрізді белдіктердің негізгі қолдану саласы бір-бірімен ұқсас, бірақ олардың арасында аз да болса айырмашылық болады.

Жалпақ белдіктерді өте үлкен жылдамдықта, жұмыстың бір қалыптылығын қатаң талап ететін жерлерде және осьаралық қашықтығы үлкен берілістерде сына тәрізді белдіктерге қарағанда оларды қолдану ыңғайлы.

Жалпақ белдікті берілістерге қарағанда сына тәрізді белдіктерді осьаралық кашықтығы шамалы, беріліс саны едәуір және берілісті бірнеше шкивке беретін берілістерде көп қолданылады. Басқа белдіктер сияқты сына тәрізді белдіктер де шексіз (дөңгелек тәрізді) етіп жасалады. Белдіктер үзілген кезде ауысты-рып отыру үшін шкивті консольға (бір жағы мықтап бекітілген,. екінші жағы бос, горизонталь бағытта орналастырылған білік) орналастырылады.

4. Жалпақ белдікті берілістердегі осьаралық қашықтық. Берілістерде кіші осьаралык, қашықтықты таңдап алған кезде, белдіктің шкивті қамтитын бұрышы 150°-тан кем болмауға тиісті екенін ескеру керек.

Үлкен осьаралық қашықтық белдіктід қымбат болуына әкеліп соғады. Ең үлкен осьаралық қашықтық: а = 2(D₁+D₂).

Ал сына тәрізді белдікті берілістің ең кіші осьаралық қашықтығы: а_тіп = 0,55(D₁+D₂)+һ, мұндағы һ - белдік қимасының биіктігі. Ал ең үлкен осьаралық қашықтығын а_тах =2(D₁ + D₃) деп алуға болады.

Белдікті берілістердің жұмыс істеу кабілеттілігі мына көрсеткіштерге а) белдіктіқ тарту қабілеттілігіне, яғни шкив пен белдіктің арасындағы ілініс күшіне; б) белдіктің жұмыс істеу мерзіміне, яғни белдіктің беріктігіне байланысты болады.

Егер бірінші жағдай орындалмаса, онда белдік айналмай тұрып қалады; ал екінші жағдай орындалмаса, онда белдік істен тез шығып қалады.

Қазіргі кезде белдікті берілісті көбінесе белдіктің тарту қабілетіне байланысты есептейді.

Белдіктің салыстырмалы сырғанауы мына формула бойынша есептеледі: ξ=ε₁-ε₂ мұндағы ε₁ - жетекші тармақтың салыстырмалы ұзарымдылығы; ε₂ - жетектегі тармақтың салыстырмалы ұзарымдылығы. ε₁мен ε₂-ні Гук заңына байланысты тармақтардың таралу күші (S₁ мен S₂) арқылы белдіктің са-лыстырмалы сырғанауын былай жазуға болады:

мұндағы Е — серпімділік модулі; А — белдіктің көлденең қима-сының ауданы.