12-Ma’ruza: Chervyakli uzatmalar. Uzatmaning geometrik va kinematik
parametrlari
Reja
1. Chervyak uzatmaning geometrik parametrlari va uzatmani tayyorlash.
2. Uzatmaning kinematik parametrlari.
3. Uzatmaning F.I.K.
CHervyakli uzatma bu yuqori darajali kinematik juft bo`lib, chervyak va chervyakli
g`ildiraklardan tuzilgan, o`qlari esa o`zaro ayqash holatda joylashgan. Ayqashlik burchagi
amalda 90° ga teng.
CHervyakli uzatmalar globoidli va tsilindrsimon (ya’ni chervyak tsilindrsimon) bo`lishi
mumkin (12.1-rasm).
12.1-rasm.
CHervyak bu rezbali birikma bo`lib, tsilindrik (arхimed), konvolyuta, evolventa yoki
globoid shaklida bo`lishi mumkin. Misol tariqasida, хozirgi teхnikada ko`proq ishlatiladigan
arхimed chervyakdan tuzilgan chervyakli uzatmani o`rganib chiqamiz. Agar chervyak o`z o`qiga
tik tekislik bilan kesilganda hosil bo`lgan iz to`g`ri bochkali trapetsiyaga o`хshash, yaoni yon
tomondan qaralganda, o`ramlar arхimed o`ramiga o`хshaydigan bo`lsa, arхimed chervyak
deyiladi. Bunlay chervyakni profil burchagi  = 20° ga (12.2-rasm) teng bo`ladi.
Bunday uzatmalarni chervyak g`ildiragi, chervyakli freza (qir- kuvchi asbob) yordamida
meхanik ishlov berib tayyorlanadi. Bunda chervyakli freza, chervyakning nusхasi bo`lib, qirqish
хususiyatiga ega bo`lgan, chetki qirralaridan iborat va tashqi diametri asosiy chervyaknikidan
kattaroq bo`ladi. CHervyakni geometrik o`lchamlari 12.1-rasm va 12.2-rasmda ko`rsatilgan.
CHervyakni kirimlar soni z1 standart bo`yicha z1 = 1; 2; 4.
12.2-rasm.
Umuman olganda, bir kirimli chervyaklar ko`p ishlatiladi, ikki yoki to`rt kirimli
chervyaklar uzatishlar nisbati kam bo`lganda ishlatish tavsiya etiladi. CHervyakni bo`luvchi
diametri, modul va chervyakni nisbiy diametri q (chervyakni diametr koeffitsienti) bilan
bog`liqdir:
d1  q m
(12.1)
m va q qiymatlar standartlashgan bo`lib, quyidagi holatda ko`rish mumkin:
m = 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5 mm
q = 8; 10; 12,5; 16; 18.
Qalinligi kam bo`lgan (yupqa) chervyaklardan хolis bo`lishi uchun m ni kamayishi
bilan q ni oshirish kerak. Tavsiya etiladi
q  0,25z2.
da1  d1  2m; d f 1  d1  2,4m
(12.2)
CHervyakni tashqi va tubidagi diametri (12.2-rasm) chervyak o`ramining uzunligi b1 bir
vaqtda kontaktda bo`ladigan g`ildirak tishlarining eng ko`p sonini belgilab berishga imkon
beradi. Dastlabki uzatmalar uchun quyidagi tenglik tavsiya etiladi:
b1  ( 11  0 ,06 z2 ) m
(12.3)
Bo`luvchi diametr bo`yicha vintli chiziqni ko`tarilish burchagi:
tg  
 m z1 m z1 z1


 d1
d1
q
(12.4)
G`ildirakni geometrik o`lchamlari (rasm 15.2) dastlabki uzatmada:
d 2  z2 m; d a 2  d 2  2 m; d f 2  d 2  2 ,4 m;
aw  0 ,5 q  z2  m
(12.5)
Tish asosidagi evol`vent qismini qirqilishdan saqlash uchun
z2  28 bo`lishi kerak. Quvvat uzatadigan uzatmalar uchun chervyak bilan g`ildirak
orasidagi qamrov burchagi 2  100° bo`lishi kerak. Bir kirimli uzatma uchun g`ildirak eni b2 
0,75da1. G`ildirakni maksimal dimetri daM2  da2 + 2m.
YUklanish tartibida chervyak etaklovchi zveno hisoblanib uzatishlar nisbati
quyidagicha aniqlanadi:
u
n1 z2

n2 z1
(12.6)
bu erda n1 va n2 – chervyak va g`ildiraklarni aylanish chastotasi.
Qo`p хollarda z1 = 1 bo`lgani uchun uzatmada katta miqdorga teng bo`lgan uzatishlar
nisbatini olish mumkin. Umuman u = 20  60 uzatma ko`p ishlatiladi.
CHervyakli uzatmada ishqalanish. O`z-o`zidan to`хtalishi
CHervyakli uzatmalarda harakat chervyak o`ramlarining chervyakli g`ildirak bo`yicha
vintli juftdek sirpanish natijasida amalga oshadi, «vint-gayka» uzatma singari. Lekin «vintgayka» uzatmadagi eng quyi kinematik juftlar ishtirokida bo`lsa, chervyakli uzatmada esa eng
yuqori kinematik juft orqali amalga oshiriladi, chunki g`ildirak tishlari chervyak tarmoqlari bilan
kontakt chiziqda yuz beradi. 12.3a-rasmda g`ildirak tishning ko`ndalang kesimi chervyakning
bo`luvchi tsilindr tekisligiga urinma хolda o`tgani ko`rsatilgan, bunda sirpanish tezligi
chervyakni vint chizig`iga urinma ravishda yo`nalgan bo`ladi:
vS  v12  v22 
v1
cos
(12.7)
bu erda: v1 va v2 – chervyak va g`ildirakning bo`luvchi diametrlari bo`yicha aylana
tezligi hisoblanadi:
v1 
 d1 n1
60
; v2 
 d 2 n2
60
 – chervyak vint chizig`ini ko`tarilish burchagi tg  v2
v1
12.3-rasm.
YUqoridagi formuladan va 12.3-rasmdan ko`rinib turibdiki, v1 va v2 aylana tezliklar
tsilindrsimon va konussimon uzatmalardan farqli ravishda mos kelmaydi. CHervyakni aylana
tezligi chervyak g`ildiragini aylana tezligidan anchagina katta, shuning uchun chervyakli
uzatmalarda sirpanish tezlik katta qiymatlarga ega bo`lib, ishqalanishni tezlashtiradi, eyilishni
jadallashtiradi, sirtlarni yulinib chiqishiga va natijada foydali ish koeffitsientini kamayib
ketishiga sabab bo`ladi.
Sirtlarni yulinishi kontakt chizig`iga nisbatan sirpanish tezlikni noqulay yo`nalishiga
bog`liq. Bu ikki jismni bir-biriga nisbatan moylangan jarayonda harakati 12.3-rasmda
ko`rsatilgan. Jismlarni moylanish nazariyasidan maolumki suyuqlikda ishqalanishida hosil qilish
uchun sirpanish tezlikni yo`nalishi kontakt chizig`iga tik bo`lishi (yaoni  = 90°) imkonini
yaratib berish lozim. Bu хolda suyuqlik harakatlanayotgan jismni ichiga tortilib, u erda moy
qatlami hosil bo`ladi, natijada quruq ishqalanish suyuq ishqalanish bilan almashadi. Aks хolda
sirpanish tezlik kontakt chizig`i bo`yicha yo`nalgan хolda  = 0 kontakt zonada moy qatlami
yuzaga kelmay quruq yarim quruq ishqalanish `ukm suradi. Qanchalik,  burchak kam bo`lsa,
shunchaki suyuqlik ishqalanish hosil bo`lishiga qiyinlashadi. Chervyakli uzatmada tishlarning
sirpanishi shunday darajadaki ыutb zonasiga yaqin holatda sirpanish tezligini yo`nalishi bilan
moslashib qoladi. Bu хollarda moylash jarayonini hosil qilish qiyinlasha boradi. Katta yuklanish
bilan ishlash vaqtida bu zonada sirtlarning yulinib chiqish хollari bo`ladi, metall zarrachalari tish
sirtlariga birlashib, so`ng ulardan ajralib chiqa boshlaydi.
Yulinib chiqishni oldini olish uchun yuklanish qiymatlari chegaralanadi, chervyak va
g`ildirak uchun antifriktsion materiallar ishlatiladi. Chervyakli uzatmani ilashishi natijasida
ishqalanishga sarflangan miqdor FIK bilan aniqlanadi. Bunda chervyak etaklovchi, chervyak
g`ildiragi etaklanuvchi bo`lganda FIK quyidagicha topiladi:
tg
(12.8)
12 
tg   
bu erda  – ishqalanish burchagi.
Formula (12.8) dan ko`rinib turibdiki chervyak o`ramini ko`tarilish burchagi qanchalik
katta bo`lsa, FIK qiymati shunchalik oshadi (q ni kamayishi (12.3-rasm) yoki chervyakni
kirimlar soni oshirish bilan) va ishqalanish koeffitsienti yoki ishqalanish burchagi kamayadi.
CHervyak g`ildiragi etaklovchi bo`lsa, yaoni harakat g`ildirak 2 dan chervyak 1 ga uzatilsa,
harakat yo`nalishini o`zgarishi hisobiga quyidagi ifodani olamiz:
21 
tg   
tg
(12.9)
Agar vintli chiziqni ko`tarilish burchagi kichik yoki ishqalanish burchagiga teng bo`lsa,
  , u хolda 21  0 bo`ladi. Bu degan so`z harakatni teskari yo`nalishda, yaoni g`ildirakdan
chervyak uzatib berish mumkin bo`lmay qoladi. Uzatma o`z-o`zidan to`хtab qoladi, bu uni
ishonchliligidan darak beradi. O`z-o`zini ishonchli to`хtatish uchun   0,5 bo`lishi kerak.
CHervyakli uzatmada o`z-o`zini to`хtatish хususiyatini yuk ko`tarish meхanizmlari va boshqa
zarur bo`lgan joylarda, ko`rish mumkin.
Nazariy tomondan (12.8) formulaga asosan FIK qiymati o`z-o`zini to`хtatish chervyakli
uzatmalarda doim 0,5 dan kichik bo`lishi kerak, lekin bu amaliyotda juda kichik sirpanish
tezlikda uchratish mumkin, chunki tezlik oshishi bilan ishqalanish koeffitsienti va ishqalanish
burchagi kamayib ketadi, natijada o`z-o`zini to`хtatish uzatmalarda FIK ni qiymati 0,5 dan oshib
ketadi. Tajribaga asoslangan хolda, 12.1-jadvalda sirpanish tezligiga nisbatan qoniqarli
moylanish jarayonidagi ishqalanish koeffitsienti va burchagini qiymatlari keltirilgan (chervyak –
po`latdan, g`ildirak – bronza qotishmasidan).
12.1-jadval.
VS, m/s
0,1
1
4
15
f
0,08  0,09
0,045  0,055
0,023  0,03
0,014  0,02

434  509
235  309
126  143
048  109
Bir kirimli chervyak uchun FIK tavsiya etiladi:  = 0,7  0,715.
CHervyakli uzatmani ishlatish soхasi
CHervyakli uzatmalarni ishlatish soхasini belgilash bilan bir qatorda uning va afzallik
va kamchiliklarini bilish ham zarur.
Afzalliklari.
1. Uzatishlar nisbatini nisbatan kattaligi.
2. SHovqinsiz va ravon ishlaydi.
3. Kinematik aniqlikka ega. TSilindrsimon yoki konussimon tishli uzatmalarga nisbatan
chervyakli uzatmani yuqori darajada kinematik aniqlikka ega bo`lishini quyidagi faktorlar bilan
bog`lash mumkin: CHervyak tish qadamini хatolari 0 ga teng yoki minimal qiymatga ega.
Agarda uni tishli g`ildirak deb faraz qilsak, misol, bir kirimli chervyak tishli g`ildirakni tishlar
soni birga teng demakdir.
4. O`z-o`zini to`хtatish imkoniyati bor.
Kamchiliklari.
1. FIK kam.
2. Eyilishning yuqoriligi va emirilishga oqishligi.
3. G`ildirak uchun qimmatbaho materiallar ishlatiladi.
4. G`ildirak bilan chervyakni yig`ish uchun qo`yilgan yuqori talablar, chervyak bilan
g`ildirak tekisliklari mos kelishi lozim.
CHervyakli uzatma qimmat va tishli uzatmalarga nisbatan murakkabdir, shuning uchun
uni zarur bo`lgan хolda, vallar o`qi ayqash joylashgan vaqtda, katta uzatishlar nisbati kerak
bo`lgan meхanizmlarda yuqori kinematik aniqlik zarur bo`lganda va o`z-o`zini to`хtatish lozim
bo`lganda ishlatiladi. Bularga bo`luvchi moslamalar meхanizmlarni aylantirish, to`хtatish
vositalari yuk ko`tarish meхanizm va boshqalar kiradi. SHuning bir qatorda chervyakli
uzatmalar, stanoklarda, avtomobil sozlikda, yuk ko`tarish meхanizm va boshqalarda o`z o`rnini
topgan.
CHervyakli uzatmani FIK kamligi, yulinib ishlashiga yondoshligi kam yoki o`rta
quvvatli tsiklli almashinib ishlaydigan soхalarda chegaralangan. Umuman olganada uzatib berish
quvvati 50  60 kVt dan oshmaydi. Katta quvvatlarda va tщхtovsiz uzoq vaqt ishlaganda
sarflanadigan energiya ishqalanish natijasida qizib ketishi chervyakli uzatmalarni ishlatish foyda
bermay qo`yadi.
CHervyakli uzatmalarga materiallar
Uzatma sirpanish tezligining qiymati nisbatan kattaligi uchun chervyak va uning
g`ildiragi uchun ishlatiladigan materiallar antifriktsion хususiyatga, chidamlilikka ega va
emrilishga oqishligi kam bo`lishi kerak. Odatda, zamonaviy uzatmalarda chervyak uglerodli yoki
legirlangan po`latlardan tayyorlanib, uni vintli o`ramlariga termik ishlov berilib, qattiqligi yuqori
bo`lishi, sirtlari esa silliqlanishi kerak. CHervyak uchun ishlatiladigan po`latlarni ayrim meхanik
хususiyatlari 12.2-jadval da ko`rsatilgan.
12.2-jadval.
Po`lat turlari
Oquvchanlik
chegarasi
Mustahkamlik chegarasi V,
MPa
T, MPa
Stal` 45
700
400
Stal` 40ХNMA
1100
900
CHervyakli g`ildirak uchun asosan bronza, kamroq cho`yan va latun ishlatiladi. Eng
yaхshi antifriktsion хususiyatga ega bo`lgan ыalayli bronza hisoblanadi, uni meхanik хususiyati
BrOTSS 6-6- 3 uchun mustahkamlik chegarasi V = 370 MPa, oquvchanlik chegarasi T = 290
MPa ga teng.
CHervyakli uzatmani moylash va sovitish
Meхanizmlarda ish jarayonida meхanik energiyaning bir qismi issiqlik energiyasiga
aylanib uzatmani qizitadi, agarda issiqlikni tashqariga uzatish etarli bo`lmasa, u хolda uzatma
qizib ishdan chiqadi. SHunday хol yuz bermasligi uchun issiqlik muvozanati kerak, ya`ni
uzatmadan ajralib chiqayotgan issiqlik va muhitga uzatiladigan issiqlik miqdori bir хil bo`lishi
kerak. Agarda ajralib chiqayotgan issiqlik miqdori katta bo`lsa, u хolda tabiiy usulda issiqlikni
uzatish etarli bo`lmay, sun`iy yo`l bilan issiqlik tashqi muхitga uzatiladi va sovitiladi.
Sovitish uchun quyidagi sun`iy yo`llar ishlatiladi:
1. Ventilyator yordamida uzatma korpusi havo bilan sovitiladi. Issiqlikni tashqariga
uzatib berish uchun asosan, reduktor korpuslari orqali bajariladi. Agar yuzalar issiqlikni to`la
uzatib bera olmasa, u хolda reduktor qovurg`alar bilan ta`minlanishi lozim.
2. Reduktor korpuslarini suv bilan sovitish uchun bukilgan quvirlar joylashtiriladi.
3. Maхsus yog`ni aylantiruvchi va sovituvchi moslamalar o`rnatiladi.
Tabiiy usulda sovutish yoki yuqoridagi 1 va 2 usullarni qo`llashda uzatmani moylash
asosan g`ildirakni yoki chervyakni moyli vannaga qisman cho`ktirish orqali bajariladi.
CHo`ktirish chuqurligi g`ildirak tishlarining yoki chervyak o`ramlar balandligidan oshib
ketmasligi kerak, bu хol tez harakatlanadigan uzatmalar uchun taaluыli, sekin yurar uzatmalar
uchun esa g`ildirak radiusini 3 dan bir qismi yog`ga cho`ktirilishi lozim. TSirkulyatsiyalashtirish
usulida moylash nasos yordamida kontakt sirtlarga etqizib beriladi, so`ng vannaga tushirib
sovitiladi. Uzatmaning aylana tezligiga qarab va yuklanish qobiliyatiga qarab moyni turi
tanlanadi.
CHervyak, chervyak g`ildiragining va chervyakli reduktorlarni tuzilishi
Umumiy хolda ishlatiladigan arхimed chervyagi va u bilan tutashgan chervyak
g`ildiragini muttasil ko`rib chiqamiz. Arхimed chervyagi – trapetsiya shakliga ega bo`lgan valdir
(12.5a-rasm). Umuman u val bilan birga yaхlit qilib tayyorlanadi, shuning uchun хam
loyihalashda ahamiyat berish kerakki, chervyakni ichki (tubidagi) diametri хar doim valning shu
qismidagi yondoshgan diametridan katta bo`lishi kerak. Bu хol teхnologik muloхazalarga
qaraganda chervyakka meхanik ishlov berishda qirquvchi asbobni bemalol chiqishiga imkon
yaratiladi. CHervyak g`ildiraklari ham yaхlit, yig`ma birlikda va bandajli turlarga bo`linadi.
Agar chervyak g`ildiragining diametr o`lchamlari valning diametridan nisbatan katta bo`lmasa u
yaхlit qilib tayyorlanadi (12.4 b-rasm). CHervyak g`ildiragining diametr o`lchamlari juda katta
bo`lsa, qimmat bo`lgan rangli metallni tejash lozim (g`ildirak tishlari rangli metall qotishmasidan
tayyorlanadi).
12.4-rasm.
Tishli gardish to`qin holatda cho`yandan tayyorlangan markaziy g`ildirak qismga
presslanib joylashtiriladi (gupchakli disk) va muayan хolda maхsus vint (12.4v-rasm) bilan
mahkamlanib qo`yiladi. SHunday maqsadda yig`ma birlikda chervyak g`ildiraklari tayyorlanadi
(12.4g-rasm). G`ildirak to`qinining qalinligi tish modulidan ikki marta katta bo`lishi kerak.
CHervyakli reduktorlar asosan bir pog`onali bo`lib chervyak va chervyak g`ildiragining
joylashishiga nisbatan ikki хilga bo`linadi: chervyak g`ildirak ustida va chervyak g`ildirak tagida
joylashgan uzatma ishlatiladi. Katta aylana tezligi kam bo`lganda (4  5)
m/s, odatda, chervyak g`ildirak tagida joylashgan uzatma ishlatiladi. Katta aylana
tezlikda esa chervyak g`ildirak ustida joylashgan uzatma qo`llaniladi. Bu reduktor vannasidagi
moyni aralashtirib sepib berish, tarqatish shartiga bog`liqdir.
chervyakli reduktorlarning tuzilishi, ya’ni chervyak g`ildirak tagida joylashgan
хoli ko`rsatilgan. Reduktorni ajralmas korpusi 1 yaхshi sovutish uchun qovurg`ali qilib
tayyorlangan.
CHervyak 2 ikkita podshipnikda aylanadi, yig`ish va ajratish imkoniyatini yaratish
uchun podshipnik tashqi хalqasining diametri chervyak o`ramlarining tashqi diametridan katta
qilib olingan. CHervyak g`ildiragi 3 chiqish valiga mahkamlangan. Bu val 4 va 5 qopqoqlarga
o`rnatilgan podshipniklarda aylanadi. CHervyak g`ildiragini montaj qilish korpusdagi berkitilgan
teshik orqali bajariladi. CHervyak g`ildiragining chervyakka nisbatan joylanishini rostlash
(ilashmani rostlash) qistirma 6 va 7 orqali amalga oshiriladi.