Тошкент автомобил йуллар институти “Механизмлар назарияси ва машина деталлари” кафедраси

Маъруза- 7 (2- соат). Тишли узатмаларда кучлар
ва улар орасидаги боғланишлар

1. Цилиндрсимон узатмалардаги кучлар.

2. Конуссимон узатмалардаги кучлар.
3. Тишларни емирилиш турлари.

Тишли ғилдиракларнинг илашишида асосан иккита куч ҳосил бўлади. Булардан биринчиси, илашиш чизиғи N N бўйлаб тишларнинг эвольвента сиртларига тик йўналган нормаль куч- F_n - иккинчиси тишлар орасида сирпанишдан ҳосил бўлган ишқаланиш кучи- N=F_n f.

1. Одатда, ғилдирак вали ва унинг таянчларини ҳисоблашни осонлаштириш мақсадида F_n куч илашиш қутбига кўчирилиб, цилиндрсимон тўғри тишли илашмада у икки кучга (7.1 – расм), айланма куч- F_t - билан радиал куч- F_r - га ажратилади.

7.1 – расм.

Узатмаларни ҳисоблашда узатиладиган юкланиш буровчи момент Т сифатида берилган бўлади. Шунинг учун кучланишларни аниқлашда авваламбор айланма куч топилиб, сўнгра қолган кучлар аниқланади. Бунда қуйидаги боғланишлардан фойдаланилади:

F_t = 2T/d; F_r = F_t tg α; F_n = F_t /сos α;


Қия тишли ғилдираклар илашганда нормаль куч- F_n , радиал куч- F_r ва F_t¹ кучдан таъсир этади. F_t¹ куч айланма куч- F_t , ҳамда ўқ бўйлаб йўналган куч- F_a -га ажратилади (7.2 – расм):
Бўйлама куч: F_a = F_t t g β;

Бу ҳолда радиал куч: F_r = F_t¹ tg α_w = F_t tg α_w /сos β,

Умумий нормал куч: F_n = F_t¹ /сos α_w = F_t /(сos α_w сos β).

7.2 – расм.

Кўриниб турибдики, тишнинг қиялик бурчагининг ортиши билан бўйлама кучнинг қиймати ортади. Бу камчилик шеврон тишли ғилдир-акда бўлмайди, чунки унда бўйлама куч тенг икки қисмга ажралиб, қарама-қарши тамонга йўналган холда мувозанатлашади.

3. Конуссимон ғилдираклар илашганда умумий куч- F_n тишга тик таъсир этаб айланма- F_t ҳамда F_r¹ кучларга бўлинади. F_r¹ куч марказга интилувчи радиал- F_r ва бўйлама- F_a кучларга ажралади ( 7.3 – расм ).

7.3 – расм.
1) тўғри тишли ғилдираклар учун (α = 20⁰ )

айланма куч: F_t = 2T₂ / d₂ = 2T₂ / ( 0,857 d _e2 );

Етакловчи ғилдирак учун радиал куч:
F_r1 =F_t tg α cos δ₁ = 0,36F cos δ₁;
бўйлама куч: F_a1 = F_t tg α sin δ₁ = 0,36 F_t sin δ₁.

Етакланувчи ғилдиракдаги кучлар:

F_a2 = F_r1; F_t2 = F_a1.
2) айланасимон тишли ғилдираклар учун (α = 20⁰, β = 30⁰ )
етакловчи ғилдиракдаги радиал куч:
F_r1 = F_t (0,44 cos δ₁ – 0,7 sin δ₁);
етакловчи ғилдиракдаги бўйлама куч:
F_a1 = F_t ( 0,44 sin δ₁ +0,7 cos δ₁).
Етакланувчи ғилдиракдаги кучлар тўғри тишлиники каби бўлади.
Кўриб ўтилган кучлар таъсирида тишларда асосан икки хил кучла-ниш ҳосил бўлади. Булар тишларнинг ишлаш қобилиятини белгиловчи тиш сиртида ҳосил бўладиган контакт кучланиш - σ_H ва тишнинг тубида ҳосил бўладиган эгувчи кучланиш - σ_F -дир.
4. Тишлардаги кучланишлар ҳар бир тиш учун бу муайян қиймат-га эга бўлмай, вақт оралигида ўзгариб туради ва пульсацияланувчи узлукли цикл билан таъсир этади, ҳамда σ_H тишларнинг толиқишдан синишига, σ_F эса тиш сиртларининг уваланишига сабаб бўлади.
Ишқаланиш кучи N нинг мавжудлиги тиш сиртининг хар турли емирилишига олиб келади. Бинобарин, тишла узатмаларнинг ишлаш қобилияти, биринчидан тишларнинг синиши, иккинчидан тишлар сиртининг емирилиши оқибатида бўлиши мумкин экан.
Тишлар сиртининг емирилиши деганда қуйидагилар тушунилади:
а) толиқиш оқибатида уваланиб кетиши;
б) абразив заррачали муҳитда ва оддий ишқаланиш шароитида емирилиши;
в) катта юкланиш билан ишлаётган узатмаларда бир ғилдирак тишининг сирти юлиниб, иккинчи ғилдирак тиши сиртига ёпишиши;
г) пластик деформацияланиш оқибатида силжиши;
д) термик ишлов берилган тишлар сиртқи қаттиқ қатламининг кўчиб кетиш ҳоллари.
Тишларнинг синишига икки хил сабаб бўлиши мумкин:
1) ўта юкланиш сабабли. Бунда тишда ҳосил бўлган кучланиш материал учун белгиланган жоиз кучланишдан ортиб кетади. Натижа-да мўрт материаллардан тайёрланган ғилдирак тишлари синади, пластик материаллардан тайёрланган тишлари деформацияланиб, ўз шаклини ўзгартиради ёки синади;
2) ўзгарувчан кучланишнинг узоқ вақт давомида таъсир этиши натижасида тиш тубига яқин жойда материалнинг толиқишидан дарз пайдо бўлади, бу дарз борган сари катталаша бориб тишнинг синиши-га олиб келади. Дарзлар асосан кучланишлар тўпланган (концентра-ция) жойда ҳосил бўлади.
Ёпиқ узатмаларда тишли ғилдиракларнинг тиш сиртлари толиқиш натижасида уваланади. Уваланиш икки хил шароитда содир бўлади.
Биринчи хил уваланиш тиш сиртининг қаттиқлиги НВ≤350 бўлган материаллардан ясалган ғилдирак тишлари сиртининг нотекисликлари туфайли бўлади. Ишлаш жараёнида бу нотекислилар ейилиши ва эзи-лиши туфайли текисланиб кетади. Натижада кучланишларнинг тўпла-нишига сабаб бўлган нуқталар йўқолади ва уваланиш жараёни тўхтайди.
Иккинчи хил увалинишда тиш сиртининг қаттиқлиги НВ>350 бўлган материаллардан ясалган ғилдираклар тишларидаги ноаниқлик-лари туфайли тишлар сиртининг маълум нуқталарида пайдо бўлади-ган кучланишларнинг тўпланиши таъсирида содир бўлади. Бунда тиш сиртининг айрим нуқталарида билинар-билинмас дарзлар пайдо бўлади. Узатма сермой шароитда ишлаганлиги туфайли бу дарзлар-нинг ичига катта босим остида мой кира бошлайди, натижада дарзлар катталашиб, тиш сиртидан кичик бўлакчаларнинг ажралишига олиб келади. Оқибатда тиш сиртида чуқурчалар пайдо бўла бошлайди ва уваланиш жараёни тезлашади.
Тиш сиртининг ейилиши уч хил шароитда: абразив заррачали муҳитда, тишларнинг бир-бирига мослашув даврида ҳамда юкли узатмани юргазиш ва тўхтаташ вақтида ейилиши мумкин.
Тиш сиртининг юлиниши катта тезлик ва катта юкланиш билан ишлайдиган узатмаларда, ғилдирак тишларини бевосита туташиши натижасида тиш юзаларини ниҳоятда қизиб кетганда содир бўлади.