Masinaelemendid i
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 18

MASINAELEMENDID I PowerPoint PPT Presentation


  • 171 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

MASINAELEMENDID I. Harjutustund nr 9 Liistliide ja hammasliide Шпоночное и шлицевое соединение. A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut. MASINAELEMENDID I. Harjutustund nr 9 Tunni kava

Download Presentation

MASINAELEMENDID I

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Masinaelemendid i

MASINAELEMENDID I

Harjutustund nr 9

Liistliide ja hammasliide

Шпоночное и шлицевое соединение

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i1

MASINAELEMENDID I

Harjutustund nr 9

Tunni kava

Liistliite olemus, eelised ja puudused, liistude põhitüübid ja prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsid

Liistliite tugevusarvutus

Ülesanne 1. Liistliite projekteerimine

Hammasliidete eelised ja puudused, rööphambumisega liite mõõtmed ja tolerantsid

Hammasliidete tugevusarvutus

Ülesanne 2. Hammasliite projekteerimine

Kordamisküsimused

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

1. Liistliite olemus, eelised ja puudused, liistude põhitüübid ja prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsid

Liistliite olemus

LIISTLIIDE on liide pöördemomendi ülekandmiseks, kus ühendatud detailid on geomeetriliselt lukustatud lõikele/muljumisele töötava liistu abil.Шпонка - деталь, устанавливаемая в пазах двух соединяемых деталей и препятствующая относительному повороту или сдвигу этих деталей. Основное назначение шпонки - передача крутящего момента от вала к ступице или наоборот.

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

1. Liistliite olemus, eelised ja puudused, liistude põhitüübid ja prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsid

Liistliite eelised ja puudused

  • Liistliite eelisteks on:

  • Lihtne konstruktsioon, st lihtne valmistada.

  • Mugav kokku panna ja lahti võtta.

  • 3. Madal hind.

  • Liistliite puudusteks on:

  • Liistusooned nõrgestavad liidetavaid detaile (pingekontsentraatorid).

  • Liidetavad detailid peavad olema samatelgsed, mida on raske tagada.

  • Liistliitega ülekantav pöördemoment on väike võrreldes hammasliitega.

  • Nurklõtku tekkimine reverseeritava koormuse korral

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

1. Liistliite olemus, eelised ja puudused, liistude põhitüübid ja prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsid

Liistude põhitüübidТипы шпонок

  • PrismaliistudПризматические

  • KiilliistudКлиновые

  • SegmentliistudСегментные

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

1. Liistliite olemus, eelised ja puudused, liistude põhitüübid ja prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsid

Tabel 1. Prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsidРазмеры и допуски элементов шпоночного соединения

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

2. Liistliite tugevusarvutus

Ülesanne 1. Liistliite projekteerimineПроектирование шпоночного соединения

Valida liist võlli ja hammasratta ühendamiseks. Võllile mõjuv pöördemoment M = 840 Nm. Võlli läbimõõt d 1 = 45 mm.

Võlli ja rummu ühenduspikkus (rummu laius) lv = 70 mm. [S] = 3.

Выбрать шпонку для соединения вала и шестерни *зубчатого колеса). Крутящий момент на валу M = 840 Nm. Диаметр вала d 1 = 45 mm. Длина ступицы lv = 70 mm. [S] = 3

lv

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

2. Liistliite tugevusarvutus

Ülesanne 1. Liistliite projekteerimine

Vastavalt DIN 6885 standardile:

kuna võlli läbimõõt d1 = 45 mm, siis

По стандарту DIN 6885 исходя из диаметра валаd1 = 45 mm выбирают размеры шпонки:

w = 14 mm, h = 9 mm, t1 = 5,5 mm, t2 = 3,3 mm.

(vt. Tabel 1. Prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsid).См Tabel 1.

Liistu 14x9 pikkusДлина шпонки 14х9:

mm.

lt

Valitakse l = 63 mm, sest s.o. liistu nimipikkus (arv eelisarvude reast) выбирается из ряда предпочтительных чисел

(vt. Tabel 1. Prismaliistuga liite mõõtmed ja tolerantsidСм Tabel 1)

Рабочая длина шпонки:

lt = l – w = 63 – 14 = 49 mm s.o ümarate otstega liistu pikkus, mida kasutatakse tugevusarvutustes muljumisele.

Lvõrdtugev = Lравнопрочный=(45...70) mm

l

27.10.2014

1

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

2. Liistliite tugevusarvutus

Ülesanne 1. Liistliite projekteerimine

Arvutatakse muljumispingeРасчет напряжений смятия:

MPa

MPa

Liistu, võlli ja rummu materjaliks on teras S355 (σy = ReH = 355 MPa). Lubatav muljumispinge []C = 120 MPa terasrummu ja rahuliku koormuse juures. Vahelduval koormusel vähendada lubatav muljumispinge 25% võrra ning löökkoormustel 40 – 50% võrra. Malmrummu puhul vähendada []C kaks korda.Если имеют место спокойные нагрузки и стальные детали, то []C = σy/ [S]= 355/3 =120 MPa.При переменных нашрузках уменьшить допускаемое напряжение при смятии на 25 %, при ударных на 40 – 50 %. Если материал ступицы чугун, то уменьшить допускаемое напряжение при смятии в два раза.

lt

Arvutustes üldjuhul eeldatakse, etВ этом задании предположительно:

Antud ülesandes [S] ≈ 3. Vastasel juhul kasutatakse tugevusarvutustes muljumisele vahim voolepiir В противном случае:

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

2. Liistliite tugevusarvutus

Ülesanne 1. Liistliite projekteerimine

Kuna valitud liist ei rahulda tugevustingimust, lisatakse veel ühe liistu 180 nurga all.Seejärel tehakse liistliite kontroll muljumiseleТак как условие прочности на смятие не было выполнено для одной шпонки, добавляем вторую шпонку:

Liistude paigaldus

Расположение двух шпоночных пазов

MPa<

MPa

Tugevuskontroll lõikeleПроверка шпочночного соединения с двумя шпонками на срез :

MPa<

MPa

Vastus: liistu tugevustingimus lõikele ja muljumisele on täidetud.

Ответ: при двух шпонках оба условия прочности и на срез и на смятие выполнены.

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

2. Liistliite tugevusarvutus

Ülesanne 1. Liistliite projekteerimine

  • Liistliite optimeerimine ühe liistu korral:

  • Оптимизация шпоночного соединения с одной шпонкой

  • Liistu lõikeõhtu vältiv pöördemoment:

  • Допускаемый момент из условия прочности на срез:

Nm> 840 Nm

2. Liistu muljumisohtu vältiv pöördemoment

Допускаемый момент из условия прочности на срез

смятие:

Nm< 840 Nm

Nm< 840 Nm

Selles ülesandes eeldatakse, et

Järelikult ühe liistuga liistliite korral optimaalne moment oleks M=456 Nm.

Допускаемый крутящий момент для соединения с одной шпонкой M=456 Nm.

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

3. Hammasliidete eelised ja puudused, rööphambumisega liite mõõtmed ja tolerantsid

HammasliideШлицевые соединения (зубчатые соединения вал-ступица)

HAMMASLIIDE on liide pöördemomendi ülekandmiseks, kus ühendatud detailid ongeomeetriliselt lukustatudlõikele/muljumisele töötavate hammaste abil.Hammasliidet võib vaadelda kui paljude liistudega liistliidet!

Преимущества:

1. лучшее центрирование деталей на валу;

2. большая нагрузочная способность соединения при одинаковых габаритах (более равномерное распределение давления по высоте зуба и больше поверхность);

3. большая усталостная прочность вала.

4. Шлицевые соединения применяются в качестве неподвижных и подвижных, допускающих осевое перемещение ступицы по валу.

Недостатки:дорогие требуется закалка упрочнение зубьев.

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

3. Hammasliidete eelised ja puudused, rööphambumisega liite mõõtmed ja tolerantsid

Hammasliidete eelised ja puudused

  • Hammasliidete EELISED:

  • Võimaldavad üle kanda suuri pöördemomente;

  • Hammaste kõrge täpsus ja pinnasildedus, kuna

  • töötlemisel kasutatakse standardseid instrumente

  • ja tehnoloogiaid;

  • 3. Hammasliidetes on võimalikud suured

  • teljesihilised liikumised;

  • 4. Võlli ja rummu parem tsentreeritus.

  • Hammasliidete PUUDUS on kõrgem hind:

  • Valmistamiseks vajatakse eritööpinke

  • 2. Hammaste pinnad tuleb karastada.

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

3. Hammasliidete eelised ja puudused, rööphambumisega liite mõõtmed ja tolerantsid

Tabel 2. Rööphambumisega liite mõõtmed ja tolerantsidРазмеры и допуски прямобочного зубчатого соединения

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

4. Hammasliidete tugevusarvutus

Ülesanne 2. Hammasliite projekteerimineКонструирование шлицевого соединения

Ülesande 1 jätk

Valime kerge seeria hammasliide размеры шлицевого вала 8x42x46 (vt. Tabel 2). Hamba faasфаска зуба шлицаf = 0,4 mm ja hamba laius Ширина зубьев B = 8 mm.

Materjal teras Материал сталь S355,

Nõutav varutegur Требуемый коэф. запаса прочности [S] =3.

Hammaste töökõrgusвысота поверхности контакта зубьев для прямобочных зубьев;

mm

ja keskmine raadiusсредний радиус

mm

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

4. Hammasliidete tugevusarvutus

Hammasliite pikkus длина поверхности контакта зубьев L:

1.Muljumisohtu vältiv liite pikkusна смятие

mm

2. Lõikeohtu vältiv liite pikkus

На срез

mm

3. Võlliga võrdtugeva hammasliite pikkusравнопрочность

mm

Hammasliite pikkuseks valitakse L = 70 mm.

Требуемая длина поверхности контакта зубьев

L = 70 mm.

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

4. Hammasliidete tugevusarvutus

Ülesanne 2. Hammasliite projekteerimine

MuljumispingeНапряжения при смятии:

MPa

MPa,

kus z – hammaste arv ja 0,25 võtab arvesse, et inseneripraktikast (SAE)

on teada, et koormatud on vaid 25 % hammastest. Kui tegemist on rahulike koormustega ja vähem vastutusrikaste konstruktsioonidega, siis võib 0,25 asemele kasutada ka 0,5 ...0,75.Согласно SAE только 25% зубьев нагружены => Напряжение на самом нагруженном зубе в 4 раза больше!При спокойной нагрузке можно брать и 0,5 ... 0,75 вместо 0,25.

LõikepingeНапряжения при срезе:

MPa

MPa

Tuleb valida tugevam hammasvõll, kas suuremate mõõtmetega või teisest materjalist. Näiteks võib valida lõõmutatud ja parendatud (200°C juures) terase CASE HARDENING STEEL – AISI 8620, mille voolepiir on umbes σy = 660 MPa ja seega lubatav muljumispinge ehk kontaktpinge:

MPa, ülekoormus on (227-220)/220x100%=3,2%< 5% (lubatav ülekoormus).

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


Masinaelemendid i

4. Hammasliidete tugevusarvutus

Ülesanne 2. Hammasliite projekteerimine

Hammasliite optimeerimine

Оптимизация шлицевого соединения:

1. Hammasliite lõikeõhtu vältiv pöördemoment:на срез

Nm> 840 Nm

2. Liistu muljumisohtu vältiv pöördemoment

На смятие:

Hambafaasita hammasvõlli korral

Nm

Selles ülesandes eeldatakse, et

Järelikult hammasliitele lubatav optimaalne moment hammasvõlli ja rummu materjali terase S355 korral oleks M=437 Nm.

Допускаемый крутящий момент для шлицевого соединения из стали S355M=437 Nm.

27.10.2014

A. Sivitski, MHE0041 Masinaelemendid I TTÜ Mehhatroonikainstituut


  • Login