Способы передачи нагрузок на валы
Для передачи вращающего моментаприменяют соединения: с натягом, шлицевые, шпоночные, клеммовые, фрикционные с коническими кольцами, штифтовые, профильные.
Для передачи момента соединениями с натягом преимущественно применяют соединения по цилиндрическим поверхностям (рис. 2, а), как более простые в изготовлении. Конические соединения применяют для облегчения постановки на вал и снятия с него тяжелых деталей, быстрой смены деталей типа сменных шестерен, обеспечения и поддержания требуемого натяга и повышения точности центрирования деталей. Преимущественно конические соединения применяют на концевых участках валов, которые выполняют с конусностью 1:10 (угол конуса 5°43'29"). Осевую силу создают гайкой (рис. 2, б) или винтом и торцовой шайбой (рис. 2, в).
а) б) в)
|
| Рис. 2. Способы передачи вращающего момента соединением с натягом: а-цилиндрическим; б-коническим с гайкой; в - коническим с винтом и торцовой шайбой |
Радиальные силыпередают либо непосредственным контактом ступицы, насаженной на вал (наиболее распространенный случай), либо через подшипники (шатунные шейки коленчатых валов).
Осевые силы передают: значительные – упором деталей в уступы (бортики) на валу (рис. 3, а), посадкой деталей или установочных колец с натягом; средние – гайками (рис. 3, б), пружинными плоскими упорными кольцами (рис. 3, в); легкие – пружинными кольцами, стопорными винтами.
|
|
|
а) б) в)
|
| Рис. 3. Средства восприятия осевых нагрузок и осевого крепления деталей на валах: а - упор в уступ; б - гайка; в - пружинные кольца |
Как было сказано, для осевой фиксации деталей на валу широко используют упор в бортик вала. Если бортик мал или отсутствует, то создают искусственный бортик (рис. 4, а-в).
а) б) в)
|
| Рис. 4. Средства создания искусственных бортиков на валах: а - кольцо; б - пружинное кольцо; в - пружинное и гладкое кольца |
Способы передачи нагрузок с вала на корпус
Обычно вал устанавливают на двух опорах, чаще всего подшипниках качения. Цапфы валов для подшипников качениявыполняют цилиндрическими небольшой длиной (рис. 5, а).
а) б) в) г) д)
|
| Рис. 5. Цапфы валов для подшипников качении: а - цилиндрическая с заплечиком без дополнительного крепления; б - в резьбой и круглой шлицевой гайкой; в – с винтом и торцовой шайбой; г – с пружинным кольцом; д – с винтом и центрируемой шайбой |
|
|
|
Подшипники с коническим отверстием устанавливают или непосредственно на коническую цапфу, или на цилиндрическую при помощи закрепительных или стяжных втулок. Конусность конического отверстия подшипника 1:12 или 1:30. Подшипники с коническим отверстием, устанавливаемые непосредственно на коническую цапфу, обычно закрепляют гайками, для чего изготовляют на валу резьбу. Конические цапфы позволяют регулировать зазоры в подшипниках вследствие упругого деформирования внутренних колец при их осевом перемещении.
Цапфы шлифуют, предусматривая перед заплечиком канавку для выхода шлифовального круга. При высокой напряженности вала переходную поверхность выполняют галтелями различной конфигурации.
Силы, действующие на валы
Основными нагрузками на валы являются силы от передач. Силы на валы передают через насаженные на них детали: зубчатые или червячные колеса, шкивы, звездочки, полумуфты. Точные значения сил, действующих на валы со стороны передач (зубчатых, червячных, ременных, цепных и др.), вычисляют при расчете этих передач. Для приближенной оценки сил, нагружающих валы, можно использовать приводимые ниже зависимости.
|
|
|
Силы взаимодействия между зубьями сцепляющихся колес или между зубьями червячных колес и витками червяка представлены тремя взаимно перпендикулярными составляющими Ft, Fr и Fa (рис. 6).
Окружная сила Ft направлена по касательным к начальным окружностям зубчатых колес; радиальная сила Fr – по радиусу к центру колеса и осевая сила Fa – параллельно оси вала. Индексы определяют направление сил, например, Ft21 означает, что окружная сила действует со стороны зуба второго колеса на зуб первого. Будем считать, что окружная сила, действующая от зуба шестерни на зуб колеса, Ft12= Ft21 (см.рис. 6 в, г), т.е. будем пренебрегать трением. Аналогично Fr12=Fr21 и Fa12=Fa21.
|
|
| Рис. 6. Силы, действующие на валы | |
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 472; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!