WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Вали і осі, їх опори (науковий реферат) - Реферат

Вали і осі, їх опори (науковий реферат) - Реферат


НАУКОВИЙ РЕФЕРАТ
на тему:
Вали і осі, їх опори
ПЛАН
1. Загальні відомості про вали і осі.
2. Конструктивні елементи. Матеріали валів і осей.
3. Критерії працездатності валів і осей.
4. Проектувальний розрахунок валів.
5. Перевірочний розрахунок валів.
6. Розрахунок осей.
7. Рекомендації з конструювання валів і осей.
8 Загальні відомості про підшипники ковзання.
9. Види змащення.
10. Матеріали вкладишів.
11. Мастильні матеріали.
12. Види руйнування вкладишів.
13. Умовний розрахунок підшипників ковзання.
14. Робота вкладишів в умовах рідинного змащення.
15. Підведення мастильного матеріалу. ККД.
16. Рекомендації з конструювання.
17. Загальні відомості про підшипники кочення.
18. Класифікація і маркування підшипників кочення.
19. Основні типи підшипників кочення і їхні матеріали.
20. Види руйнування підшипників кочення.
21. Розрахунок (підбір) підшипників кочення на довговічність.
22. Послідовність розрахунку (підбору) підшипників кочення на довговічність.
23. Розрахунок (підбір) підшипників кочення при статичній напрузі.
24. Особливості конструювання підшипникових вузлів.
25. Змазування підшипників кочення. ККД. Ущільнювальні пристрої.
26. Монтаж і демонтаж підшипників.
1. Загальні відомості про вали і осі
Зубчасті колеса, шківи, зірочки й інші обертові деталі машин установлюють на валах або осях.
Вал призначений для підтримки сидячих на ньому деталей і для передачі обертаючого моменту. При роботі вал випробує вигин і крутіння, а в окремих випадках додатково розтягання і стиск.
Вісь - деталь, призначена тільки для підтримки сидячих на ній деталей. На відміну від вала вісь не передає обертаючого моменту і, отже, не випробує крутіння. Осі можуть бути нерухомими (див. мал.9) або обертатися разом з насадженими на них деталями (мал.1).
Мал.1 вісь візка
По геометричній формі вали поділяються на п р я м і (мал.2).колінчаті і гнучкі. Колінчаті і гнучкі вали відносяться до спеціальних деталей і в дійсному курсі не розглядаються.
Мал.2 Прямий ступінчатий вал:
1- шип; 2- шийка; 3- підшипник
Осі, як правило, виготовляють прямими (див. мал.1). По конструкції прямі вали й осі мало відрізняються один від одного.
Прямі вали й осі можуть бути гладкими (див. мал.9) або східчастими (див. мал.2). Утворення ступіней зв'язане с різною напруженістю окремих перетинів, а також умовами виготовлення і зручності зборки.
По типі перетину вали й осі бувають суцільні і порожні. Порожній перетин застосовується для зменшення маси або для розміщення усередині іншої деталі.
2. Конструктивні елементи. Матеріали валів і осей
Цапфи - ділянки вала або осі, що лежать в опорах. Вони підрозділяються на шипи, шийки і п'яти.
Шипом називається цапфа, розташована на кінці вала або осі і передає переважно радіальне навантаження (див. мал.2).
Шийкою називається цапфа, розташована в середній частині вала або осі.
Опорами для шипів і шийок служать підшипники.
Шипи і шийки за формою можуть бути циліндричними, конічними і сферичними. У більшості випадків застосовуються циліндричні цапфи.
П'ятою називають цапфу, що передає осьове навантаження (мал.3). Опорами для п'ят служать підп'ятники. П'яти за формою можуть бути суцільними (мал.3, а), кільцевими (мал.3, б) і гребінчатими (мал. 3, в). Гребінчаті п'яти застосовують рідко
Мал.3 П'яти
Мал.4 Перехідні частини вала
Посадкові поверхні валів і осей під маточини насаджувальних деталей виконують циліндричними і конічними (див. мал.2). При посадках з натягом діаметр цих поверхонь приймають більше діаметра сусідніх ділянок для зручності напрессовки (див. мал.2). Діаметри посадкових поверхонь вибирають з ряду нормальних лінійних розмірів, а діаметри під підшипниках кочення- відповідно до ДСТУ на підшипники.
Перехідні ділянки між двома ступінями валів або осей виконують:
а) з канавкою з скругленням для виходу шліфувального кола (мал. 4, а). Ці канавки підвищують концентрацію напруг;
б) з галтелью постійного радіуса (мал. 4. б);
в) з ж галтелью перемінного радіуса (мал.4, в), що сприяє зниженню концентрації напруг, а тому застосовується на сильно навантажених ділянках валів або осей.
Ефективними засобами для зниження концентрації напруг у перехідних ділянках є виконання розвантажувальних канавок (мал.5, а), збільшення радіусів галтелей, висвердлювання отворів у ступінях великого діаметра (мал.5. б). Деформаційне зміцнення (наклеп) галтелей обкатуванням роликами підвищує несучу здатність валів і осей.
Мал.5 Способи збільшення прочності валів
Матеріали валів і осей. Матеріали валів і осей повинні бути міцними, добре оброблятися і мати високий модуль пружності. Вали й осі виготовляють переважно з вуглеродистих і легованих сталей. Для валів і осей без термообробки застосовують сталі Ст5, Ст6; для валів з термообробкою - сталі 45, 40. Швидкохідні вали, що працюють у підшипниках ковзання, виготовляють зі сталей 20, 20Х, 12ХНЗА. Цапфи цих валів цементують для підвищення зносостійкості.
Вали й осі обробляють на токарських верстатах з наступним шліфуванням цапф і посадкових поверхонь.
3. Критерії працездатності валів і осей
Вали й обертові осі при роботі випробують циклічно змінюються напруги. Основними критеріями працездатності є опір втоми і твердість. Опір втоми валів і осей оцінюється коефіцієнтом запасу міцності, а твердість - прогином у місцях посадок деталей і кутами нахилу або закручування перетинів. Практикою встановлено, що руйнування валів і осей швидкохідних машин у більшості випадків носить усталостний характер, тому основним є розрахунок на опір втоми.
Основними розрахунковими силовими факторами є що крутять Мк і згинають М моменти. Вплив що розтягують і стискають сил невеликий й у більшості випадків не враховується.
4. Проектувальний розрахунок валів
Проектувальний розрахунок валів роблять на статичну міцність для орієнтованого визначення діаметрів. На початку розрахунку відомий тільки крутний момент Мк. Згинальні моменти М виявляється можливим визначити лише після розробки конструкції вала, коли відповідно до креслення виявиться його довжина. Крім того, тільки після розробки конструкції визначаться місця концентрації напруг: галтелі, шпонкові канавки і т.п. Тому проектувальний розрахунок вала роблять умовно тільки на крутіння. При цьому розрахунку вплив вигину, концентрації напруг і характеру навантаження на міцність вала компенсується зниженням напруг, що допускаються, на крутіння [т]к.
При проектувальному розрахунку звичайно визначають діаметр вихідного кінця вала. Проміжний вал не має вихідного кінця, тому для нього розрахунком визначають діаметр під колесом. Інші діаметри вала призначають при розробці конструкції з урахуванням технології виготовлення і зборки.
Діаметр розрахункового перетину вала визначають по формулі, відомої з курсуопору матеріалів:
(1)
де Мк - момент, що крутить, виникаючий у розрахунковому перетині вала і звичайно чисельно рівний переданому обертаючому моментові Т, тобто МК=Т;
[т]к - напруга, що допускається, на крутіння. Для валів зі сталей Ст5, Стб, 45 приймають: при визначенні діаметра вихідного кінця [т]к
Loading...

 
 

Цікаве