Лекция № 4. Валы, оси, тормозные устройства, подшипники, муфты
Общие сведения об осях и валах
Оси - детали, предназначенные для поддержания вращающихся деталей. Обычно оси подвергаются действию изгибающих моментов. Оси разделяются на вращающиеся (установленные в подшипниковых опорах) и неподвижные.
Валы - детали, предназначенные как для поддержания вращающихся деталей, так и для передачи крутящего момента вдоль своей оси. По форме валы бывают прямые, ступенчатые, коленчатые (эксцентриковые) и гибкие.
Опорные части валов и осей называются цапорами, промежуточные цапоры - шейками, концевые - шипами.
Выбор материала и термообработки валов и осей определяется их критериями работоспособности. Основными материалами валов и осей являются углеродистые и легированные стали (сталь 45, 40х, 30 ХГСА и др.), благодаря прочности, большой величине модуля упругости, способности к упрочнению и др.
Диаметр оси, работающей на изгиб, приближенно определяют по формуле
,
где Миз - суммарный изгибающий момент, Н м; 
- допустимое напряжение на изгиб, H/мм2
Условие прочности вала при расчете на кручение
.
Или
,
где Мкр - крутящий момент, передаваемый валом, Н-м; 
-допустимое напряжение на кручение для материала, из которого изготовлен вал, Н/мм2.
Валы опираются своими цапорами на подшипники.
Подшипники
Подшипники служат опорами для осей и валов, а также воспринимают от них нагрузки и передают на раму машины. По роду трения подшипники разделяются на: подшипники скольжения и подшипники качения.
|
|
|
Подшипники скольжения - это опоры вращающихся деталей работающие в условиях относительного скольжения поверхности цапоры по поверхности подшипников, разделенных слоем смазки.
Подшипники скольжения подразделяют:
1) по направлению воспринимаемых нагрузок на две группы:
радиальные, предназначенные для восприятия нагрузок, перпендикулярных оси вала, и упорные - для осевых нагрузок;
2) по конструкции - на неразъемные и разъемные.
Наибольшее распространенние в машиностроении получили разъемные подшипники скольжения (рис. 17), которые состоят из корпуса 1, являющегося основанием, крышки 2, закрывающей подшипник сверху и стягивающей разъемный вкладыш 3 болтами 4.
Подшипники скольжения применяются там, где затруднительно использовать, ввиду специфических условий, подшипники качения. Например, в опорах коленчатых валов, подшипники которые необходимо по условиям сборки выполнять разъемными.
Расчет подшипника скольжения сводится к проверке на допустимое давление [g], зависящее от материала вкладышей:
|
|
|
g > Р/1 • d,
где Р - суммарное усилие, действующее на опору, Н; l - длина вкладыша, мм; d - диаметр вкладыша, мм.
Наибольшее распространение в машиностроении, ввиду значительно более высокого КПД и простоты монтажа, получили подшипники качения. Их изготавливают на специализированных заводах только стандартных размеров.
Подшипники качения классифицируются:
1) по форме тел качения: шариковые, роликовые и игольчатые;
2) по воспринимаемой нагрузке: радиальные, радиально-
упорные, упорно-радиальные и упорные.
Подшипники качения (рис. 18) состоят из наружной 1 и внутренней 2 обоймы и одного, двух или четырех рядов тел качения 3.
Подшипники качения различаются цифровыми обозначениями, в которых последние две правые цифры обозначают 1/5 диаметра вала, третья цифра справа - серию и четвертая - конструкцию. Например, подшипник типа 4305 обозначает, что внутренний диаметр равен 25 мм, средняя серия, игольчатый.
Рис. 17. Разъемный подшипник скольжения: 1 - корпус;
2 - крышка; 3 - вкладыш; 4 – болтовое соединение
Расчет подшипников качения осуществляют на долговечность. Срок службы определяют в зависимости от динамической грузоподъемности подшипника G (выбираемой по таблицам согласно его маркировке) и суммарной нагрузки на опору Р.
|
|
|
Рис. 18. Подшипники качения: а - шариковый; б - роликовый
Номинальная долговечность подшипника L производится по следующим формулам:
- для шарикоподшипников
L = (G/P)3;
- для роликовых подшипников
L=(G/P)10/3
Долговечность подшипника
Ln = (106/60 • n) • L,
где n - частота вращения подшипника, мин-1.
Соединительные муфты
Муфты служат для соединения валов и передачи крутящего момента между ними.
Муфты широко применяют в самых различных отраслях машиностроения, и их конструкции очень разнообразны.
Рассматривая муфты с точки зрения выполняемых ими функции, можно разделить их на следующие группы:
1) постоянные муфты, применяемые для соединения валов;
2) сцепные муфты, дающие возможность соединять и разъединять вращающиеся валы на ходу;
3) предохранительные муфты, обеспечивающие разъединение
вращающихся валов при увеличении нагрузки или скорости сверх
расчетной, чем предотвращается поломка машины;
4) обгонные муфты (или муфты обгонного хода), передающие
крутящий момент только в одном направлении и автоматически разъединяющие ведущий и ведомый валы в том случае, когда ведомый вал начинает вращаться быстрее ведущего.
|
|
|
В дорожно-строительных машинах в основном находят применение первые две группы.
Постоянные муфты делятся на глухие и подвижные. Глухие муфты служат для жесткого соединения валов, оси которых точно совпадают и во время работы не смещаются. В свою очередь они подразделяются на продольно-свертные и фланцевые. Подвижные муфты допускают относительные смещения соединяемых валов, которые компенсируются подвижностью элементов муфты. В свою очередь они подразделяются на зубчатые, крестовые и шарнирные муфты.
Сцепные муфты в зависимости от характера сил, вызывающих сцепление между ведущими и ведомыми элементами, подразделяются на кулачковые (зубчатые), фрикционные, электромагнитные и гидравлические.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1064; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!