o Hammasratta lihviga (gear grinding) lõigatakse toorikule hambad o Nitrotsementiitimine o Karastus õlis o Madalnoolutus 6. Vajalikud arvutused Detaili väsimustugevuse arvutamine Väsimustugevuse arvutamiseks kasutan Miner-Palmgreeni reeglit. kus on tsüklite arv; on terase väsimuse baasarv: 107 Tsüklite arvu arvutus Käigukasti hammasratas töötab 200 päeva aastas, 6 tundi päevas, 3000 pööret minutis Konstant Hammaste pindades tekiv kontaktpinge Hamba laius b = 25 mm Kontaktpinna kõrgus a = 0,15 mm Kontaktpindala Kontaktpinge Hammasratta materjali voolavuspiiri tingimus on Väsimustugevuse arvutus Hammasratta materjali väsimustugevuse tingimus on 7. Kasutatud kirjandus 1. P.Kulu, D. Arensburger, A. Laansoo, F.Kommel, Materjaliõpetus: Juhendmaterjalid ja ülesanded materjalitehnika bakalaureuseõppe kodutöödeks, Tallinn 2003 2. CES Edupack 2005 3. http://www.gearshub.com/
A -4 B -2 Üliõpilane (matrikli nr ja nimi) Rühm: Juhendaja: A.Sivitski Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: 22.05.2014 Tiguülekanne Antud: Teo materjal teras 15Cr3, karastatud HRC 46...50 (ReH = 750 MPa, Rm = 1500 MPa) Tiguratta materjal: hammasvöö tinapronks G-SnBz12 (Rm = 290 MPa, lubatav kontaktpinge [ ]H = 220 MPa, lubatav paindepinge [ ]F = 70 MPa) rumm teras E295 (ReH = 295 MPa, Rm = 490 MPa) Ülekandearv u = 94, pöördemoment tigurattal T2 = 250 Nm. A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 u 38 47 66 76 94 38 47 66 76 94 B 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Eategur väikese ratta jaoks. 6 1 = 1 /1 1 = 5731 = 573 * 37,74 * 35000 = 756*106 Kuna > , siis = Eategur suure ratta jaoks. 2 = 62 /2 2 = 5732 = 573 * 9,68 * 35000 = 194*106 Kuna > , siis 2 = 1 Lubatud kontaktpinged []HO1 ja []HO2 Väike ratas: [] =14 + 170, MPa []1 = 1 []1 = (14*50,5+170)*1 = 877 MPa Lubatud kontaktpinge on: [] =877 MPa 7 Suur ratas: [] =, + , MPa []2 = 2 []2 = (1,8*285,5+67)*1 = 580,9 MPa Lubatud kontaktpinge on: [] =580,9 MPa [] = 0,45 []2 + []1 0,45 (580,9 + 877) = Lubatud kontaktpinge on: [] = 657 MPa 2.3 Lubatud paindepingete [] määramine Lubatud paindepinged:
Teo ringkiirus = 2f = 2 * * 25 = 157,1 s-1 4 Teo libisemiskiirus Kuna , kasutame koormustegurit K=1 5. Jõudude arvutus Tiguratta pöördemomendi arvutus T = F * r = m * g * r = 350 kg * 9,81 m/s2 * 0,1 m = 343,4 Nm Tiguratta ringjõud Tiguratta radiaaljõud Fr = Fring*tan = 5538,7 * tan 25° = 2582,7 N 5 6. Pingete arvutus Hammaste ekvivalentarv Leiame tabeli 1 järgi hamba kujuteguri YF YF = 2,254 Paindepinge F Kontaktpinge H H = 297,6 MPa Varutegur [S] = 2 Lubatud paindepinge [F] = [S] * F = 2 * 100,7 = 201,4 MPa Lubatud kontaktpinge [H] = [S] * H = 2 * 297,6 = 595,2 MPa Tabel 1: Hamba kujutegur YF zv 28 30 35 40 45 50 65 80 100 YF 2,43 2,41 2,27 2,22 2,19 2,12 2,09 2,08 2,04 7. Detaili töötingimuste analüüs 6 Eeldades, et projekteeritav tiguratas töötab 8 tundi päevas, 5 päeva nädalas, 50 nädalat
lõikes i ja lõikes m. Lõige i on müüri peal ja lõige m on müüri pealt 0,4h ef allpool. Lõike m juures võtame arvesse ka nõtketegurit. Talade toetumine vahetult müürile. Millest sõltub pingeepüüri kuju (kaks põhilist faktorit)? Kontrollikriteerium. Pingeepüüri kuju sõltub: Variant 1. kolmnurkne pingeepüür, kui a 0(arvutuslik kontaktpinna pikkus. kaugus tala toetuse alguspunktist punktini, kus kolmnurkse epüürina arvutatud kontaktpinge muutub nulliks) a1(tala toetuspikkus) Kontaktpinge on maksimaalne tala toetuse alguspunktis ja lineaarselt vähenedes muutub nulliks toetuspikkuse a1 piires, s.t. kolmnurkne pingeepüür ei ületa tala toetuspikkust. Tegelik pingeepüüri laius on b ja pikkus on a0. Variant 2. trapetsikujuline pingeepüür, kui a0 > a1 Kontaktpinge on maksimaalne tala toetuse alguspunktis ja lineaarselt vähenedes ei
49. kontaktpinged- Kontaktpinge on pinge kahe detaili kokkupuutekohas, kui puutepinna mõõtmed on detaili mõõtmetega võõrreldes väikesed (näiteks kuulide, silindrite, hammaste jne vastastikune surve). Staatilisel koormusel põhjustavad lubatavaist suuremad kontaktpinged detailide pindadel mõlke ja pragusid.Teineteisel veerevate detailide pinnaosade kontakteerumisel talub pinnaosa iga punkt koormust ainult kontaktiala läbimisel. See tingib muutuvaid kontaktpingeid, mille tagajärjel detailide pinnakihid väsivad, tekivad mikropraod ning pindadelt murenevad maha väikesed metalliosakesed.Kui detailid töötavad õlis, tungib viimane pragudesse. Kontaktialas praod surve tagajärjel sulguvad ning neis olev õli satub kõrge rõhu alla, mis omakorda soodustab pragude suurenemist. Nii kordub see seni, kuni pragusid sulgevad metalliosakesed ära murduvad. Kui aga kontaktpinged ei ületa praktikaga kindlaksmääratud lubatavat väärtust siis murenemist ei esine...
d ristlõike diameeter [] lubatav väändepinge d =3 [] = 16 T 3 1660 150106 = 0,01267 13 mm Valime võll I läbimõõduks 15 mm. Paindepinge arvutamiseks peame esmalt arvutama hammasrataste raadiused. 6.3. Hammasülekanne Valime ülekandearvuks 5. Hammasratasteks valime silindrilised sirghammasrattad. Hammasrataste materjal: teras. Väike 50 HRC, Suured 45 HRC. Lubatud kontaktpinge K [ ]= Hlim HL [SH] Kus KHL eategur, KHL = 1, Hlim lubatud pinge vastavalt pingevahetustsüklite arvule Hlim = 18 * HRC + 150 MPa [SH] varutegur, [SH] = 1,2 Väikesel rattal 18501501 [ 1]= = 875 MPa 1,2 Suurel rattal 18451501 [ 2 ]= = 800 MPa 1,2 Arvutustes kasutame väikseimat lubatud pinget: [H] = 800 MPa Lubatud paindepinge [ p ]= Flim [S F ]
2010/2011. õ.a. KEVADSEMESTER ______________________________________________________________________ Kasutades parameetrite asendamis: E1 = vedava (väiksema) hammasratta materjali elastsusmoodul E2 = veetava (suurema) hammasratta materjali elastsusmoodul v1 = vedava (väiksema) hammasratta materjali Poisson'i tegur v2 = veetava (suurema) hammasratta materjali Poisson'i tegur Suurim kontaktpinge hambaprofiilide kontaktis: 2 2 2 2 Ft + 3100 + p max = d w1 sin d w 2 sin = 0,084 sin 20 0,260 sin 20 = 738MPa 1 - v12 1 - v 22 1 - 0,246 2 1 - 0,246 2 b cos + 0,030 cos 20 + 9
Lubatud kontaktpinged [𝜎]HO1 ja [𝜎]HO2, mis vastavad kontaktväsimuspiirile vahelduvpinge tsüklitel NHO1 ja NHO2. [𝜎]HO1 = 14𝐻𝑅𝐶 + 170 = 14 × 47,5 + 170 = 835 𝑀𝑃𝑎 [𝜎]HO2 = 1,8𝐻𝐵 + 67 = 1,8 × 248,5 + 67 = 514 𝑀𝑃𝑎 Tegelikud lubatud kontaktpinged [𝜎]H = KHL. KHL = 1 jäävad eelnevalt leitud pinged [𝜎]H1 = 835 MPa [𝜎]H2 = 514 MPa Hammasülekande keskmine lubatud kontaktpinge [𝜎]H = 0,45 × ([𝜎]𝐻1 + [𝜎]𝐻2 ) [𝜎] = 0,45 × (835 + 514) ≈ 607 𝑀𝑃𝑎 2.3. LUBATUD PAINDEPINGETE F MÄÄRAMINE 6 𝑁𝐻𝑂 Eategur KHL = √ 𝑁 NFO = 4 Paindeväsimuspiirile vastav vahelduvpinge tsüklite arv kõikide teraste jaoks. N > NFO, seega KFL1 = KFL2 = 1 Paindeväsimuspiirile vahelduvpinge tsüklitel NFO vastavad lubatud paindepinged [𝜎]FO [𝜎]FO1 = 310 [𝜎]FO2 = 1,03HB = 1
kõverusraadiustega võrreldes väga väikesed. 7.Keskmine erisurve paaris "silindertapp-puks". 8.Hõõrdemoment paaris "silindertapp-puks". Taantatud hõõrdetegur. 9.Nimi-, tegelik- ja kontuurkontaktpind. Äkki nii?: Tegelik: pinnad mis reaalselt kujuhälvete ja pinnakareduse tõttu kokku puutuvad. Nimipind: detaili joonisel kujutatav pind Kontuurpind: piirab keha ja eraldab selle ümbritsevast keskkonnast. 10.Kontaktpinge mõiste. Kontaktpinge on suurim survepinge kahe detaili kokkupuutekohas, kui puutepinna mõõtmed on detaili mõõtmetega võõrreldes väikesed (näiteks kuulide, silindrite, hammaste jne vastastikune surve). Staatilisel koormusel põhjustavad lubatavaist suuremad kontaktpinged detailide pindadel mõlke ja pragusid. 11.Hertzi valemite struktuur ja kasutamisvõimalused. Hertzi valemite abil saame arvutada kontakti deformatsioonid ja siirded ning leida
põrandakonstruktsiooni. Betoonpõrandatele kõige sagedamini mõjuvad punktkoormused on riiulijalad. Tänapäeval on riiulisüsteemid väga kõrged ja mahutavad palju kaupa ning on tavaline kui ühele riiulijalale rakendub 60KN punktkoormus. Sageli asetatakse kaks riiulisüsteemi üksteisele väga lähestikku, mis tähendab, et riiulite jalad on kõrvuti. Oluline on ka see millised on riiulijala tallaplaadi mõõtmed, selleks, et arvutada kontaktpinge talla ja betoonplaadi vahel. Kuna betoonplaadi dimensioneerimisel arvestatakse kõige ohtlikuma koormusskeemiga, siis punktkoormused asetatakse plaadi servale või nurkadesse. Juhul kui on võimalik määrata kindlaks täpsed punktkoormuste asukohad, siis on võimalik vuugid planeerida nii, et punktkoormus ei satu plaadi nõrgestuskoha servale. Seega on võimalik plaadi paksust vähendada. Ülaltoodud võimalus kehtib ainult siis, kui on kindel, et koormusskeemi tulevikus ei muudeta.
Nurkõmblus: Tõrked: tööpindade väsimuskulumine e piting; esineb 15 Neetliide (skeem) ja selle iseloomustus. kauemtöötanud ülekannetes; hamba murdumine, kas htkline ………………………………………. ++ ülekoormus või väsmuse tagajärg; tööpinna sööbimine kontaktpinge + saab ühendada erinevatest materjalidest detaile, liialt sruu ja määrdeaine ei ole vastav detailid võivad olla mittesulavast materjalist, liide talub 38 Tiguülekande elemendid, iseloomustus ja hästi lööke, vibratsiooni ülekandearv ……..………………… +++ 16 Liimliide ja selle iseloomustus
Liugelaagrid on kasutatavad, näiteks: eriti kiirete võllide puhul (veerelaagreid ei saa kus Ka tegur, mis sõltub rataste materjalist ja hammaste kujust, K koormusetegur, kasutada suurte inertsjõudude tõttu); poolitatavuse nõude korral (väntvõllidel); kui T2 veetava ratta väändemoment, Nm; u ülekandearv; ba hambalaiuse tegur, laager töötab vees, korrodeerivas keskkonnas või kõrgel temperatuuril. Laagrid on [H] -lubatud kontaktpinge, MPa. Saadud arvutusliku telgede vahe alusel valitakse pöörlevate võllide ja telgede toed, mis juhivad nende liikumist ja võtavad vastu neile standardne arv. Leitakse ülekande geomeetrilised parameetrid ja kontrollitakse mõjuvad koormised. Laagrikerad võivad olla terviklikud või poolitatavad, valatud või kontaktpinge keevitatud. Laagriliudade materjalil peavad olema head hõõrumisvastased ehk antifriktsioonilised omadused (madal hõõrdetegur ja suur sööbimiskindlus). NT
jaotusläbimõõdud. 36.Hammasülekande ülekandearv. u=vedav/veetav=nvedav/nveetav=1/2=d2/d.1=d2/d1=z2/z1,kus d1 ja d2-algringjoon; d1 ja d2-jaotusringjooned;z-hammaste arv. 37.Hammasrataste materjalid ja hammaste põhilised tõrked. 1.Teras 2.Malm 3.Mittematallid.Põhilised tõrked 1.Tööpindade väsimuskulumine.Esineb projekteeritust kauem töötanud ülekannetes.2. Hamba murdumine,kas hetkelise ülekoormuse või väsimuse tagajärjel.3.Hamba tööpinna sööbimine, kui kontaktpinge on liialt suur ja määrdeaine ei ole vastav.4.Hamba tööpinna kulumine, kui hammaste vahele satub abrasiivset tolmu. 38.Tiguülekande elemendid,iseloomustus ja ülekandearv. Tiguülekande moodustavad tigu ja tiguratas , millede teljed on kiivsed.Iseloomustus: + 1.Suur ülekandearv(u<=80).2. Suhteliselt väikesed gabariidid.3.Sujuv ja müratu töö. 1.Väike kasutegur().2.Suur kulumise ja ülekuumenemise oht.3.Tööpindade sööbimise oht.4.Teo laagritele mõjub suur telgjõud.5
Valime ülekande täpsuseklass 7. Siis dünaamikategur Kd = 1,1 (Lisa 1, Tabel 2). Koormuse ebaühtlast jagunemist arvestatav tegur 3 3 z 51 K = 1 + 2 (1 - x ) = 1 + (1 - 0,6) = 1,01 155 kus 155 (Lisa 1, Tabel 3), x = 0,6 (rahulik tööreziim), staatilise koormamise puhul x = 1. Siis koormusetegur K = K d K =1,1 * 1,01 1,11 Kontrollime kontaktpinge 3 3 z 51 T2 K 2 + 1 249 * 1.11 + 1 H = 5300 q = 5300 12,5 173 MPa < [ ] H = 220 Mpa z2 a 3 51 127 3 q 12,5 Hammaste ekvivalentarv z2 51 z0 = = 51,5 cos 3 cos 3 4,57 siis hamba kujutegur YF 2,18 (Lisa 1, Tabel 4).
tunduvalt rohkem kasutamist. Kuid vajalik on poorivee surve mõõtmise seade. kirjeldamisel iseloomustada. GOST järgi jaotatakse pinnased olenevalt suurem, kui äärealadel. Absoluutselt jäik vundament jääb aga vajumisel 1.7.1.3 Teised nihketugevuse määramise laboratoorsed meetodid orgaanilise aine kaalulisest sisaldusest: 1. orgaanilise lisandiga pinnas, 3 kuni tasapinnaliseks. Järelikult peab koormus maapinnale ehk kontaktpinge Kolmtelgse surve erijuhuna võib vaadelda ühetelgset survet. Teim on 10% ; 2. nõrgalt turvastunud pinnas, 10 kuni 25% ; 3. keskmiselt turvastunud jaotus muutuma jäiga vundamendi all selliseks, et paigutised kõigis talla võimalik suhteliselt kõvas savipinnases. Kuna 3 on selle teimi puhul alati null, pinnas, 25 kuni 40% ; 4. tugevalt turvastunud pinnas, 40 kuni 50%; 5. turvas, punktides oleksid võrdsed. Pinge peab suurenema seal, kus vajum
absoluutne asetus. Arvu varieerimine Varieerida saab pindade, kehade, servade arvu Suuruse varieerimine Muudetakse pindala, kehade kui ka nendevaheliste mõõtmete suurusi 2. Pinna ja kehaasend: Ühenduse liik: Varieerimine võib toimuda järgmiste tunnuste järgi - "jäik / liigendiga / elastne",; "lahtivõetav /mittelahtivõetav"; "materjaliga / kujuga / jõuga ühendus. Kontakti liik: Pakub huvi kuju- ja hõõrdühenduse puhul . Punkt-, joon- ja pindkokkupuude omavad mõju kontaktpinge suurusele Koostöö liik: Kehade suhteline omavaheline liikumine toimub kas libisemise, veeremise või rullumisega Järjestuse varieerimine: näiteks laagrite paigutusjärjekord (fixeerit ja ujuv ja ratas) Kompaktsuse varieerimine: Võib rääkida massiiv-, õõnes- ja avatud konstruktsioonist (näiteks kraanad, mastid, sillad). 32. Mida mõeldakse kujunduse kaudse varieerimise all?
Painduva vundamendi korral jälgib see kõigis punktides pingete suurenemisest tingitud maapinna vajumit. Sellisel juhul maapinna vajumine ei muuda koormuse jaotust, kontaktpinget vundamendi talla ja pinnase vahel. Maapinna vajumine ei ole koormatud pinna all ühtlane. Koormatud pinna keskpunkti all on pinged ja järelikult vajum suurem, kui äärealadel. Absoluutselt jäik vundament jääb aga vajumisel tasapinnaliseks (joon. 6.23). Järelikult peab koormus maapinnale ehk kontaktpinge jaotus muutuma jäiga vundamendi all selliseks, et paigutised kõigis talla punktides oleksid võrdsed. On loogiline, et pinge peab suurenema seal, kus vajum ühtlase koormise puhul on väiksem, see on servaaladel ja vastupidi, vähenema keskosa all. Absoluutselt jäiga tsentriliselt koormatud lintvundamendi all on pinged vastavalt lastsusteooria lahendusele kus pk-keskmine pinge y -vaadeldava punkti kaugus talla keskpunktist b1-pool talla laiust.
temp võib muutuda ka siis kui tal puudub soojusvahetus ümbrusega.N.gaasi kokkusurumisel tema temp.tõuseb,paisumisel aga langeb.Sel korral öeldakse,et gaas soojeneb v jahtub adiabaatiliselt.Reeglina temp.kahaneb atmosfääris kõrgusega.inversioonikihiks nim.atmosfääri kihti,milles temp.kasvab kõrgusega. Temperatuuri mõõtmine on kaudne mõõtmine. Mitmete ainete omadused sõltuvad oluliselt temperatuurist (näit. vedelike ruumala, elektrijuhtide takistus, metallide ühenduskohtade kontaktpinge jm.). Seda tõsiasja kasutatakse termomeetrite valmistamisel. Näiteks kõigile tuntud vedeliktermomeetrites me jälgime termomeetri täitevedeliku ruumala muutusi, mis on tingitud temperatuuri muutustest. Igale täitevedeliku tasemele termomeetri kapillaaris vastab kindel termomeetri temperatuur. Temperatuur maapinnal ehk maapinnatemperatuur mõõdetakse taimkatteta pinnal. Selleks on 1
noolhammasülekandel K a 430 ; K – koormusetegur, K K K K v , K – koormuse jaotumise tegur, K – koormuse kontsentratsiooni tegur, Kv – dünaamikategur; T2 – veetava ratta väändemoment, Nm; u – ülekandearv; bw ba – hambalaiuse tegur, ba , ba 0,2...0,5 ; aw H – lubatud kontaktpinge, MPa. Saadud arvutusliku telgede vahe alusel valitakse standardne arv. Leitakse ülekande geomeetrilised parameetrid ja kontrollitakse kontaktpinge Ht u 1 H Z H Z M Z H , d w1 u kus ZH – tegur, mis arvestab kaashambapindade kuju, ZM – tegur, mis arvestab hammasrataste materjalide mehaanilisi omadusi,(MPa)1/2
keskpunkti all on pinged ja järelikult vajum suurem, kui äärealadel. Absoluutselt jäik vundament jääb aga vajumisel tasapinnaliseks (joon. 6.23). 69 Jä iku se ta vu n da m e nt Jä ik vu nd a m en t Joonis 6.23 Jäikuseta ja jäig a vun dam endi vajum ine Järelikult peab koormus maapinnale ehk kontaktpinge jaotus muutuma jäiga vundamendi all selliseks, et paigutised kõigis talla punktides oleksid võrdsed. On loogiline, et pinge peab suurenema seal, kus vajum ühtlase koormise puhul on väiksem, see on servaaladel ja vastupidi, vähenema keskosa all. Absoluutselt jäiga tsentriliselt koormatud lintvundamendi all on pinged vastavalt 2 pk
602 870 Min. õli 460 390-480 50 850 Min. õli 520 390-480 6022 870 Min. õli 420 420-475 Kuullaagriterased. Kuullaagriteraste tööd iseloomustavad suur kontaktpinge ja tsükliline koormus, mis nõuab materjalilt suurt kõvadust ja väga ühtlast mikrostruktuuri, milles on lubamatud pehmed struktuuriosad (jääkausteniit, juhuslikud lisandid). Kõvaduse saamiseks sisaldavad laagriterased kuni 1,0 %C, kroomi, mangaani ja räni. Karastamine temperatuurilt 830-840 0C tehakse õlis, noolutamine 150-160 0C 1-2 tundi annab peeneteralise noolutusmartensiidi ühtlaselt jaotatud karbiididega kõvadusega mitte vähem kui 62HRC
tuleb regulaatorit (ülemist kruvi) pöörata, · vedelike ruumala, elektrijuhtide takistus, sisaldus sademetes. Merelainetuse, eriti metallide ühenduskohtade kontaktpinge Absoluutne niiskus a 1 m3 kuni hügromeetri näit langeb kokku tormidekorral satub õhku väga palju väikeseid jm.). Seda tõsiasja kasutatakse psühromeetri abil määratud relatiivse merevee piisku, mille läbimõõt on ca tuhandik õhus oleva veeauru hulk grammides. niiskusega
annaabi.ee 
