11

Проф. Др Радивоје Митровић

22

ПУЖНИ ПАРОВИ

Основне карактеристике и подела

• Пужни парови су хиперболоидни зупчасти парови чије се осе мимоилазе под углом од 90 . Мали зупчаник ''пуж'' има облик навојног вретена, а велики зупчаник ''пужни точак'' је прилагођен облику пужа. При обртању пужа, који је у аксијалном правцу непокретан, смер обртања пужног точка зависи од смера обртања пужа и правца његове завојнице.

3

• Једним пужним паром могу се остварити велики преносни односи 5 ≤ u ≤ 50 Овако велика редукција броја обртаја омогућује постизање великих обртних момената на пужном точку при релативно малим обртним моментима погонске машине. Зато је њихова конструкција у поређењуса цилиндричним и конусним паровима много компактнија. Велика носивост пужног пара обезбеђује се истовременим спрезањем већег броја зубаца и добрим уходавањем и подмазивањем бокова спрегнутих зубаца.• Према облику темене и подножне површине пужа, пужни парови се деле на цилиндричне и глобоидне.

• Темена и подножна површина пужа, цилиндричних пужних парова, има облик кружног цилиндра.• Код пужног точка оне су прилагођене подножној и теменој површини пужа и имају облик кружног торуса. Темене и подножне површине пужа и пужног точка, глобоидних пужних парова, имајуоблик кружног торуса.

4

Геометријске и кинематске величине

• Анализа облика спрегнутих бокова зубаца и одређивање геометријских и кинематских величина пужног пара врше се у равни која је управна на осу пужног точка и која истовремено представља аксијалну раван пужа. Спрезање бокова пужног пара може се апроксимирати спрезањем равног цилиндричног зупчастог пара, тј. котрљањем подеоног цилиндра пужног точка по подеоној равни или подеоног круга по подеоној правој.

5

6

• Из услова котрљања без клизања подеоних линија следи једнакост корака на подеоном кругу пужног точка и подеоној правој пужа:

- где је:

• Као код завртњева (вијака), угао нагиба навоја дефинисан је углом успона завојнице на средњем цилиндру пужа:

- где су: - ход завојнице пужа; - број зубаца (број почетака) пужа - пречник средњег цилиндра пужа (дебљина зупца једнака

је ширини међузубља).

• На основу израза за угао средње завојнице пужа, може се одредити пречник средњег цилиндра пужа:

-где је:

7

• Да би се ограничио број различитих пужева у погледу угла успона средње завојнице пужа, вредности пужног броја (цели бројеви) су стандардизоване q = 7...20 . Са повећањем пужног броја, повећавају се пречници пужа и осно растојање упужног пара, а смањује се угао успонасредње завојнице пужа. • Из услова котрљања подеоног круга пужног точка по подеоној правој без клизања, тј. из услова једнакости одговарајућих обимних брзина следи израз за кинематски преносни однос пужног пара:

• На основу спрезања зубаца пужног пара следе геометријске и кинематске величине пужног пара

8

- где је:

• Пречници темених кругова:

• Пречници подножних кругова:

- где је:

• Дужина пужа:

• Ширина пужног точка:

• Осно растојање:

Кинематске величине пужног пара

• Пречници подеоних кругова:

9

Прорачун геометријских величина цилиндричног пужастог пара

1. Prenosni odnos u 20

2.Brojevi zubaca

z3 2

z = u z3 40

3.Osni ugao 90

4.Modul (prema JUS.M.C1.019) m 10

5.Pužni broj q 10

6. Osnovni profil (prema JUS.M.C1.015)

n = 20; uk3= 1; uk4= 1;

c = 0,2; uf3= 1; uf4= 1;

7. Prečnik srednjeg kruga puža dm = m q 100

10

8. Koeficijent pomeranja x 0

Pomeranje profila x m 0

9. Prečnici podeonih krugova

d3 = dm + 2xm 100

d4 = m z4 400

10. Osno rastojanje a = (d3 + d4 ) / 2 250

11. Ugao srednje zavojnice puža

m = arctg (z / q) 11,31

Smer puža Smer puža desni

12. Prečnici temenih krugova

da3 = dm + 2uk3m 120

da4 = d4 + 2m(uk4 + x) 420

13. Prečnici podnožnih krugova

df3 = dm 2m(uf3 + x) 80

df4 = d4 2m(uf4 +c x) 376

14. Poluprečnik kruga temenog torusa pužastog točka

402

da=r 4a

k

11

15. Dužina puža 128,1

16. Konstruktivni parametar = (0,75 . . . 0,80) 0,78

17. Širina pužastog točka b4 = d3 78

18. Visina zupca puža od temenog do srednjeg cilindra

h3= uk3 m 10

19. Debljina zupca puža na srednjem cilindru

15,40

20. Maksimalni prečnik pužastog točka

435

24

2a3 ddb ≥

2γcosπm

=s m3

)2+z(

m6+dd

3

4a4k ≤

12

Номинално оптерећење

• Због израженог клизања бокова зубаца пужног пара губици услед трења се не могу занемарити.• Сагласно томе, тангенцијалне силе на средњим цилиндрима пужног пара нису истог интензитета:

- где су:

13

Чврстоћа подножја зубаца

• Радни напониНајвећи радни напони у подножју зупца пужног точка услед савијања одређује се према изразу:

• Мерила за оцену радне способности зубаца пужног точка са аспекта запреминске чврстоће је степен сигурности против заморног лома услед савијања:

- где су:

14

Чврстоћа бокова зубаца

• Под дејством радног оптерећења бокови зубаца пужног пара изложени су контактном напрезању.• Због сложеног облика контактне површине и великог броја утицајних фактора, радни напон на боковима зубаца пужног пара не може се одредити са истим степеном тачности као код цилиндричних зупчаника, већ приближно према изразу:

- где су:

15

• Радни напони на боковима зубаца пужа и пужног точка су исти. Пуж се редовно израђује од челика, па су његови зупци знатно отпорнији на разарање бокова зубаца у односу на зупце пужног точка који се израђује од калајне бронзе, легуре цинка, Al-леруга и сивог лива.

• Услед велике разлике у твроћи материјала спрегнутих бокова зубаца и велике брзине клизања, процес разарања бокова зубаца пужног точка је стално присутан, тако да они немају трајну већ временски ограничену динамичку чврстоћу:

- где су:

- временски ограничена динамичка чврстоћа бокова зубаца пужног точка

- фактор радног века;

16

• Вредности временски ограничене динамичке чврстоће за радни век Lh = 25000 сати рада и брзину клизања vkl =1 m/s дате су табеларно.

- фактор брзине клизања

• Степен сигурности против динамичког разарања бокова зубаца пужног точка одређен је односом критичног напона, временски ограничене динамичке чврстоће и радног напона

- где је:SHmin=1...1,25 зависно од степена поузданости података о радном и критичном напону.

17