С. Т. Дүзелбаев, Р. М. Алтыбасаров, А. Б. Бөбеев, Р. К. Омарбекова, Е. К. Сарымов, Ш. Н. Сарымова машина қҰрастыру негіздері павлодар

жоғары кәсіптік мамандарын дайындайтын

техникалық оқу орындарының студенттері үшін

арналған дәрістік конспект

М 32

Д 72 Дүзелбаев С.Т., Алтыбасаров Р.М., А.Б. Бөбеев,

 С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2010

Осы жерде және мұнан да кейін, тісті берілістерге қатысты, терминдер, анықтамалар, белгідеулер 16530-83 МЕСТ «Тісті берілістер», 16531-83 МЕСТ «Цилиндірлі тісті берілістер» және 19325-73 МЕСТ «Конусты тісті берілістер» стандарттарына сәйкес келеді.

Тісті іліністер жоғарғы кинематикалық жұптарды құрайды, өйткені теория бойынша тістер сызықтың бойымен немесе нүктелермен жанасады. Жұптағы тісті дөңгелектердің кішісін шестерня деп, ал үлкенін – дөңгелек деп атайды. Диаметрі шексіз үлкен тісті доңғалақтың секторын тісті рейка деп атайды.

Тісті берілістерді көптеген белгілеріне қатысты сұрыптауға болады: білік өстерінің орналасуына (параллель, қиылысатын, айқасатын және өстері сәйкес келетін); жұмыс істеу жағдайларына (жабық – майлы ваннада жұмыс істейтін және ашық – құрғақ жұмыс істейтін немесе оқтын-оқтын майланып тұратын); сатысына (бір сатылы, көп сатылы), дөңгелектердің өз-ара орналасуларына (ішкі және сыртқы іліністі); біліктердің айналу жіліктерінің өзгеруіне (төмендететін, жоғарлататын); тіс кесілетін беттерінің пішіндеріне (целиндрлі, конусты); доңғалақтардың шеңберлік жылдамдықтарына (баяу жүргіш – жылдамдығы 3 м/с дейінгі, орташа жылдамдықты – жылдамдығы 15 м/с дейінгі, жылдамжүргіш – жылдамдығы 15 м/с жоғары); доңғалақ бетіне тістердің орналасуларына (түзу тістілер, қиғаш тістілер, қисық сызықты шеврон тістілер); тістердің профильдерінің формасына (эвольвентті, шеңбер доғасымен шектелген, циклоидты) байланысты жіктеледі.

Сонымен қатар иілгіш тісті доңғалақты берілістер де бар, оларды толқынды деп атайды.

Тісті берілістердің негізгі түрлері (1 - сурет): өстері параллель: а – цилиндрлі түзу тісті, b – цилиндрлі қиғаш тісті, c – шевронды, d – ішкі ілініспен; өстері қиылысқан: e – конусты түзу тісті; f – конусты тангенсалды тісті, g – конусты қиғаш тісті; өстері айқасқан: h –гипоидті, k – винтті, l – тісті-рейкалы түзу тісті.

Өстері бұрышпен орналасқан тісті берілістер ортогоналды деп аталады.

Тісті берілістердің артықшылықтары: тісті берілістер көмегімен өте үлкен қуат беруге болады (ондаған мың кВт) және басқа берілістерге қарағанда ықшамды, габариті шағын келеді, басқа берілістерге қарағанда біліктерге және тіректерге аз күш түседі, тісті берілістер өте шыдамды келеді, пайдалы әсер коэффициенті жоғары (бір сатылы редукторлар үшін 0,97…0,98), жылдамдығы үлкен (150 м/с-ке дейін) және беріліс санының диапозоны кеңірек (бірнеше жүздеген).

Тісті берілістердің кемшіліктеріне мыналар жатады: жоғары дәлдікті берілісті дайындаудың күрделігі; дойындау мен жинаудың дәлдіктерінің жеткіліксіздігінен жұмыс барысында шудың көбейуі, жетектегі біліктің айналу жиілігін сатысыз реттеудің мүмкін еместігі және қатаңдығы өте жоғары болғандықтан динамикалық күштерді қабылдау қабілеттілігінің нашарлығы.

Тісті берілістер механикалық берілістердің ең көптараған түрлерінің бірі және ол машина жасаудың барлық салаларында, дербес жағдайда металл кесуші білдектерде, автомобильдерде, тракторлерде, ауылшаруашылық машиналарда және т.б.; аспаптар жасауда, сағаттық өндірісте және б. Тісті берілістердің мұндай кең таралуы жобалау және тісті дөңгелектерді дайындау технологиясы бағыттарында үлкен ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуді және бұл мәселеде жан-жақты стандарттауды талап етеді. Қазіргі уақытта терминдер, анықтамалар, белгілеулер, тісті доңғалақтың элементтері мен іліністері, берілістің негізгі параметрлері, геометриясын есептеу, цилиндрлі эвольвентті берілістерді беріктікке есептеу, тістерді кесуге арналған құралдар және басқа да көпшіліктері стандартталған.

Кез-келген тісті берілістің негізгі кинематикалық сипаттамасы – беріліс саны. Стандарт бойынша ол дөңгелек тістерінің санының шестерня тістерінің санына қатынасымен анықталады және деп белгіленеді, сонымен

Іліністердегі энергияның жоғалуы коэффициентімен, бір жұп подшипниктегі – коэффициентімен, ал майды шашырату мен араластыруға кететін – коэффициентімен сипатталады. Жабық бір сатылы берілістің жалпы ПӘК

Меже бойынша (жабық берілістер), (ашық берілістер), (домалау подшипниктерінде),

Берілген беріліс қатынасын қамтамасыз ететін доңғалақтардың өзара әсер ететін тістерінің беттерін жанасу беттері деп аталады. Тісті доңғалақтардан құралған кинематикалық жұптағы қозғалыстың берілу процессін тісті ілініс деп атайды.
Тісті берілістер теориясының негіздері
Екі дененің тұрақты беріліс қатынасымен үздіксіз ілінісін қамтамасыз ету үшін олардың жанасу беттері, негізгі ілінісу заңдылығын қанағаттандыратын, қисықтармен сызылуы тиіс. Ол заң былайша тұжырымдалады: жанасқан профильдердің түйісу нүктесінен, оларға түсірілген ортақ нормаль, өс аралық қашықтықты бұрыштық жылдамдықтарының кері пропорционал қатынасындай бөліктерге бөледі.

Келтірілген теорема тұжы-рымдамасын дәлелдеу үшін қозғалмайтын және өстердің төңірегінде тұрақты және бұрыштық жылдамдық-тармен айналатын екі ілініскен денелерді қарастырайық (2 - сурет).

Бір дененің екіңші денеге күш қысымын беру үшін олардың түйісу нүктесінде, басқасына центрлік сызықты кесіп өтетін, жанасу профильдерінің ортақ нормалі болуы тиіс. Айналу центрлерінен нормаліне және перпендикулярларын түсіреміз, ал нүктесінен радиустері және шеңберлердің екі доғасын жүргіземіз. Айналмалы қозғалыстың заңдылығына сәйкес, екі дененің түйісу нүктесінің жылдамдық векторлары, айналу центрлерінен түйісу нүктесіне жүргізілген радиустерге перпендикуляр және олардың модульдері
және .
Ойша екі дененің түйісу нүктесінің жылдамдық векторларын профильдің нормалі мен жанамасының бағыттарына жіктейміз; стандарт бойынша, нормальдық құраушыларын және деп белгілеп нормаль түйісу жылдамдығы деп атаймыз, ал жанама құрамасын және деп белгілеп жанама түйісу жылдамдығы деп атаймыз (олар 2 - суретте көрсетілмеген).

Әрейне, екі дененің үздіксіз іліністе болулары үшін

Негізгі ілініс заңдылығының жалпылама сипаттмалық мәні бар және ол беріліс қатынасы уақыт өте өзгеретін, яғни жағдайға да қолдануға болады. Бұл жәйтте ілініс полюсі тұрақты болып қалмайды, центрлер сызығы бойымен қозғалатын болады, ал осы сияқты қозғалыс жасайтын механизмдердің тісті доңғалақтары дөңгелек болмайды.

Радиустары және полюстен өтетін шеңберлерді бастапқы немесе алғашқы шеңберлер деп аталады. Осы шеңберлерде жататын нүктелердің шеңберлік жылдамдақтары бірдей болады
. (4)
Дененің салыстырмалы қозғалысын қарастыру үшін механизмдер мен ашиналар теориясында пайдаланатын қозғалысты ұстау әдісін (қозғалысты тоқтату әдісін) қолданайық, яғни барлық жүйеге нүктесінің төңірегінде бұрыштық жылдамдықпен, алғашқы бағытына қарама-қарсы, айналуына жағдай жасалық (3, а - сурет). Онда бірінші дене тоқтайды, екіншісі және өстерінің төңірегінде бірмезгілде айналатын, күрделі жазық параллель қозғалыс жасайды, ал оның бірінші қозғалмайтын денеге қарағандағы қозғалысын, теориялық механикадан белгілі жылдамдықтың лездік центрі әдісін пайдаланып, қарастыруымызға болады.

Жоғарыда радиустары және алғашқы шеңберлерде жататын нүктелердің шеңберлік жылдамдақтары бірдей болатындығын атап өткенбіз, олай болса, егер бірінші шеңбер тоқтатылған болса, онда екіншісі біріншісінің үстімен тайғанаусыз айналады, ал нүктесі екінші дененің жылдамдығының лездік центірі болады. лездік бұрыштық жылдамдықты анықтау үшін өстінің жылдамдығын келесі теңдеу түрінде жазайық

Денелер полюсте ілініскенде тайғанау жылдамдығы нөлге тең болады, ал түйісу нүктесі полюстен өткеннен кейін тайғанау жылдамдығының векторы, үйкеліс күші сияқты, бағытын қарама-қарсыға өзгертетіні анық, яғни тайғанау жылдамдығы полюсте нөлге тең, ал полюстен өткен кезде таңбасын өзгертеді.

Ең үлкен тай-ғанау тістердің ба-сында және аяғында болады (3, b - сурет), бастапқы шеңберде нөлге тең және таңбасын өзгер-теді. Тайғанау үйке-ліспен болады. Үйке-ліс іліністегі шығын-ның және тістердің тозуының себебі болып табылады. Жетекші тістерде үйкеліс күштері бастапқы шеңбермен бағытталса, жетектегі тістерде керісінше бағытталады. Доңғалақтың диаметрі тұрақты болғанда, тістің биіктігі мен іліністің модулін өсіргенде, қашықтығы өседі, демек, сырғанау өседі. Ірі модульді, тістері аз доңғалақтарға қарағанда уақ модульді, көп тісті доңғалақтарда тайғанау аз, ал ПӘК-і жоғары болады.

Іліністің негізгі заңының талаптарын көптеген қисықтар қанағат ете алады, ал кеңінен пайдаланылатыны XVIII ғасырдың ортасында Л. Эйлер ұсынған эвольвентті ілініс. Сонымен қатар, машина жасауда 1954 ж. М.Л. Новиков ұсынған дөңгелек ілініс те, ал аспап жасауда – циклоидты және тағыда басқа іліністер де қолданылады.

Эвольвентаның құрылу тәсілінен, бұл қисықтың шеңбердің ішінде болуы мүмкін еместігі шығады. Егер туындататын түзуді қарама қарсы бағытта сырғанайтын болса, онда эвольвентаның басқа – солжақ тармағын аламыз.Әрбір эвольвентті іліністі доңғалақтың тістері эвольвенттің оң және сол бөліктерімен сызылады. Тістің негізгі шеңбер ішіндегі формасы тіс кесетін құралдың профилімен анықталады. Екі бір текті (оң және сол жақтағы) эвольвенттер эквидистантты (тең арақашықты) қисықтар, яғни эвольвенттердің бастапқы нүктелерінің арасы негізгі шеңбердің доғасына тең аралықпен, кезкелген жалпы нормальда өзара бірдей қашықтықта жатады.

Негізгі шеңбердің диаметрін үлкейткен сайын эвольвентаның қисықтық радиусы өсе бастайды, ал шектік жағдайында эвольвента түзуге айналатына айқын. Демек, эвольвентті іліністі рейканың тістерінің профилі түзу сызықты болулары тиіс. Сондықтан да эвольвентті іліністі цилиндірлі және конусты тісті доңғалақтарды жобалау негізіне тістері түзу сызықты профильді рейканың контуры болып табылатын (4 - сурет), стандартты алғашқы контурлар қабылданған.

және өстерінің төңірегінде және бұрыштық жылдамдықпен айналатын доңғалақтардың екі тісінің эвольвентті ілініс сызбасын (5 - сурет) қарастырайық.

Тісті доңғалақтар жұбының кішісін шестерня деп, ал үлкенін доңғалақ деп атайды. «Тісті доңғалақ» деген термин ортақ болып табылады. Шестерняның параметрлеріне 1, ал доңғалақтың параметрлеріне 2 индексін қосымша жазады (5 - сурет). Мұнымен қатар тісті берілісте мынадай индикстер де пайдаланылады: алғашқы бетке немесе шеңберге қатысты ; негізгі бетке немесе шеңберге қатысты ; тістердің бастары мен төбелерінің беттеріне немесе шеңберлеріне қатысты ; тістердің табандары мен ойыстарының беттеріне немесе шеңберлеріне қатысты . Бөлгіш бетке немесе шеңберге қатысты параметрлерге қосымша индикс қолданылмайды.

Тісті доңғалақтар жұбының параметрлері жөніндегі негізгі ұғым-дарды және олардың өзара байланыстарын түзу тісті доңғалақтерды қарастырып ұғыну жеңілдеу болады. Бұл жағдайда қиғаш доңға-лақтардың ерекшіліктері қосымша қарастырыла-ды.

және шестерня және доңғалақ тістерінің саны; тістердің бөлгіш шеңбер-лік адымы (алғашқы тісті рейканың адымына тең); тістердің негізгі шеңберлік адымы; профильдің бөлгіш бұрышы (берілген контур профилінің бұрышына тең), 13755-81 МЕСТ бойынша ; ілінісу бұрышы немесе профильдің бастапқы бұрышы,
; (7)
тістердің шенберлік бөлгіш модулі (тістердің модулі – тіс өлшемдерінің негізгі сипаттамасы). Іліністегі доңғалақ жұптарының модульдері бірдей болуы тиіс. Цилиндрлік және конусты берілістердің тістер модулі МЕСТ-пен реттелген 1-ден 14 мм дейінгі стандартталған модульдердің мәндері 1.1 – кестеде келтірілген; бөлгіш диаметрі (кескіш құрал кесу кезінде жылжитын шеңбердің диаметрі); негізгі диаметр (жаймасы тістердің эвольвентасы болатын шеңбердің диаметрі); және бастапқы диаметрлер (тісті доңғалақтар жұбының бірімен-бірі сырғанаусыз жанасып айналатын шеңберлердің диаметрлері, бұларды бастапқы беттер немесе шеңберлер деп атайды):
; . (8)

1.1 - кесте

Түзетілмеген дөңгелектер үшін - ілінісу сызығы; активті ілінісу сызығының ұзындығы; - ілінісу полюсі.

Дөңгелектер айналғанда (5-сурет) тістердің жанасу сызығы ілініс аймағында (в поле) орын ауыстырады (6, а-сурет).

Ілініс аймағынан тістің профиліне келсек (6, б - сурет), мыналарды байқаймыз: біржұпты ілініс 1^/…2 аймағы тістің ортасында орналасады. Біржұпты ілініс аймағында тіс толық күшін, ал екіжұпты ілініс аймағында (шамамен) тек күштің жартысын береді. Біржұпты ілініс аймағының өлшемі үстемелеу коэффициентінің шамасына байланысты: . Іліністің үздіксіздігі және жүрістің ырғақтылығы шарты бойынша болуы керек (есептелуі төменде келтіріледі).

1. 
   Кинематикалық дәлдік, яғни өзара ілініскен тісті дөңгелектердің бір айналым жасаған кездегі бұрылу бұрыштарының айырмашылығын көрсетеді.
   
2. 
   Берілістің бірқалыптылығы: дөңгелектің бір айналғандағы жылдамдығының өзгеруімен сипатталады. Егер беріліс бірқалыпты болмаса, онда ол зиянды дыбыстың пайда болуына, айнымалы күштердің және тербелістердің көбеюіне әкеп соғады. Бұл шапшаң айналатын берілістердің жұмыс істеу қабілетін азайтады. Осыдан барып беріліс бөлшектері тез істен шығады. Берілістің бірқалыптылығы арнаулы құралдармен өлшенеді.
   
3. 
   Тістің бүйір бетіндегі дақ арқылы анықталатын дәлдік. Бұл дәлдікті анықтау үшін тістің бүйір бетін майлайды (бояйды). Содан кейін өзара ілініскен тісті дөңгелектерді айналдырады. Дөңгелектерді айналдырғанда, олардың тістерінің бүйірінде май дақтары пайда болады. Осы дақтардың орналасуына байланысты тісті берілістердің дәлдігін анықтайды. Бұл дәлдік көбінесе жинап, құрастыру кезіндегі қателіктерді көрсетеді.
   

Тісті дөңгелектерді дайындағанда 6, 7, 8 дәлдік дәрежелері көп қолданылады. Ілінісу кезінде тістердің жұмыс істемейтін бетіндегі саңылаулар стандартталған, МЕСТ 1643-81 бойынша олар саңылау өлшемі өсуіне байланысты төмендегіше орналасқан: Н- нөлдік саңылау; Е- кіші саңылау; С және Д-кішірейтілген саңылау; В-қалыпты саңылау; А-үлкен саңылау. Сондай-ақ, көрсетілген стандарт өсаралық қашықтығының ауытқуын да шектейді. Н, Е және Д саңылаулары дәл дайындауды қажет етеді және екі жаққа бірдей айналатын берілістерде қолданылады.Тісті берілістерде тістердің жұмыс істемейтін беттерінде қалыпты саңылау (В) кеңінен қолданылады. Тісті дөңгелек дәлдік дәрежесі және жұмыс істемейтін бүйірінің саңылауы белгінеді. Мысалы, 6-В МЕСТ 1643-81. Бұл 6-дәрежелі дәлдікті және қалыпты бүйір саңылаулы берілісті көрсетеді.

Жанасу кернеулері және жанасу беріктігі.

Бұл кернеуді жанасу кернеуі деп атайды және деп белгілейді. Егер жанасу кернеулерінің мәні мүмкіндік жанасу кер-неулерінің мәнінен үлкен болса, бөлшектер бетінде шетінеулер пайда болады. Мысалы. тісті, червякті және т.б. берілістерде, подшип-никтерде осындай бұзылулар байқалады.

Жанасу кернеуінің шамасы
, (10)
мұндағы

, (11)
, (12)
мұндағы және - келтірілген серпімділік модулі және келтірілген жанасу қисығының радиусы; , , - серпімділік модульдері және жанасу қисықтарының радиустары. (11) -формуладағы «–» таңбасы іштей жанасқанда қолданылады.

Тістер әлсіреген кезде олардың сыртқы қабаты үгіледі. Бұл жағдайда ең алдымен тістің бетінде өте кішкентай жарықша пайда болады, одан кейін ол жерге май кіріп, оның үлкеюіне себепші болады (8 - сурет).

9 - сурет 10 – сурет

11 - сурет

а) қаттылығы төмен (НВ350) және аз жылдамдықты ;

б) қаттылығы жоғары (НВ350) және жоғары жылдамдықты . Бірінші жағдайда дөңгелек тістері біріне-бірі жақсы қалыптасады. Сондықтан тіске түсетін күш оның бойына біркелкі таралады. Егер күш тұрақты болса, онда 1 деп алуға болады.Ал күш айнымалы болса, ол әдебиеттердегі графиктен алынады.
Динамикалық күш коэффициенті. Тісті берілістегі қателіктер лездік беріліс санының тұрақсыз болуына себепші болады. Сондықтан бұрыштық жылдамдықтар бір қалыпты болмайды, болған жағдайда , . Бұл жағдайда қосымша динамикалық момент пайда болады , мұндағы - айналған бөлшектердің инерциялық моменті. Негізгі динамикалық күштер тістердің ілінісе бастаған немесе аяқталған кезінде пайда болады (12 - сурет).

12 - сурет

Дөңгелектер біріне-бірі соғылыспай жұмыс істеуі үшін алдымен олардың жұмыс кезіндегі қадамы өзара тең болуы керек. Соғылыстың екі түрі кездеседі:

Бірінші жағдайда жетекші дөңгелектің шеті ілініске ерте енеді. Екінші жағдайда жетекші дөңгелек іліністен кеш шығады. коэффициентінің мәні әдебиеттердегі кестелерде келтірілген.

2 Аманжол М. Нұғыман. Теориялық механика негіздері. – Шәкәрім атындағы Семей мемлекеттік университеті. – Семей: СМУ, 2002. – 259 б.

3 Детали машин и основы конструирования/Под ред. М.Н. Ерохина. – М. : КолосС, 2005. – 462 с.

4 Дүзелбаев С.Т., Алтыбасаров Р.М., Жумадилов С.К., Тайшубекова А.Ж. Машина тетіктері пәнінің лабораториялық практикумы: жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2005. – 86 б.

5 Дүзелбаев С.Т. Механика. Оқулық жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындары студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2006. – 308 б.

6 Дунаев П.Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. Учреждений среднего профессионального образования. – 5-е издание, дополн. – М. : Машиностроение, 2004. – 560 с.: ил.

8 Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учебн. заведений. – М. : Высш.шк., 1991. – 383 с.: ил.

9 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: 7 том, Машинажасау/жалпы редакциясын басқарған п.ғ.д., профессор А.Қ. Құсайынов. – Алматы: Рауан, 2000. – 288 б.

10 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: 4 том, Механика және машинатану/жалпы редакциясын басқарған п.ғ.д., профессор А.Қ. Құсайынов. – Алматы: Рауан, 2000. – 328 б.

11 Омаров А.Ж., Батырмұхамедов Ж.Қ. Машина бөлшектері. – Алматы: «Эверо», «Машина жасау». – 2003. – 41 б.

12 Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для вузов/ С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. – М. : Машиностроение, 1984. –560 с.: ил.

13 Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. – М. : Машиностроение, 1989. – 496 с. ил.

14 Серикбаев Д., Тажибаев С.Д. Машина детальдары: Жоғарғы оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. – Алматы: Мектеп, 1983. – 300 б.

15 Тажибаев С.Д. Қолданбалы механика: Жоғарғы оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. – Алматы: Білім, 1994. –336 б.

Машина құрастыру негіздері

жоғары кәсіптік мамандарын дайындайтын

техникалық оқу орындарының студенттері үшін

арналған дәрістік конспект

2 – бөлім

Басуға ____________. Пішімі 60х84х16. Офсеттік қағаз. Әріп түрі «Times». Шартты баспа табағы ____. Таралымы 500 дана. Тапсырыс____.

Бағасы келісім бойынша.

Ғылыми баспа орталығы

С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

114000, Павлодар қ., Ломова к., 64

т. 45-11-43

E-mail: publish @ psu. kz

жүктеу/скачать 225.25 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: