Оси , поддерживая расположенные на них детали, вращающего момента не передают.

СВ210 механика

Преподаватель Кашаева Е.В. адрес эл.почты kashaevaelena@ yandex. ru (или в Контакте)

 

Задание выдано 26.05.20, выполнить до 28.05.20

 

Внимательно прочитать материал лекции. Составить конспект,

Валы и оси

Знать названия и назначения элементов конструкции валов и осей: цапф, шеек, галтелей, фасок и т. д.

Знать марки применяемых материалов; причины выхода из строя и критерии работоспособности валов и осей.

Уметь провести проектировочный и проверочный расчеты вала и оси.

Валыпредназначены для передачи вращающего момента и поддер­жания расположенных на них деталей (рис. 11.1, а);

Оси, поддерживая расположенные на них детали, вращающего момента не передают.

 

Оси бывают вращающимися (рис. 11.1, б) и неподвижными (рис. 11.1, в).

Исходя из расчета на прочность и для удобства установки деталей валы выполня­ют ступенчатыми. Переходные участки вала выполняют цилиндрическими или кониче­скими с галтелями разной формы и фаска­ми (рис. 11.2).

Материалы

 

Для валов и осей применяют качествен­ные углеродистые и легированные стали. Для валов и осей неответственных передач применяют стали обыкновенного качества (без термообработки).

Валы и оси обрабатывают на токарных станках, посадочные поверхности могут шлифоваться.

Критерии работоспособности и виды разрушений валов и осей

 

Валы и вращающиеся оси при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения (рис. 11.3) и чаще всего выхо­дят из строя в результате усталостных раз­рушений.

Основными расчетными нагрузками яв­ляются крутящий момент (для валов) и из­гибающий момент.

Основными критериями работоспособности являются прочность и жесткость.

Подшипники скольжения

 

Иметь представление о рабочем процессе подшипников скольжения; о видах разрушений и критериях работоспособности. Знать конструкции, материалы, КПД подшипников, способы смазывания.

Знать порядок расчета на износостойкость и теплостойкость. Уметь определять допускаемую нагрузку на подшипник из расчета на теплостойкость и износостойкость.

 

Подшипники обеспечивают валам заданное положение и возмож­ность вращения в заданном направлении, с заданной скоростью и на­грузкой при минимальных потерях на трение.

Классификация подшипников скольжения

 

По конструкции подшипники скольжения подразделяют на

· разъем­ные и

· неразъемные (рис. 12.1, а, б).

 

По направлению воспринимаемых нагрузок подшипники скольжения разделяют на

· радиальные, восприни­мающие нагрузки, перпендикулярные оси вала (рис. 12.1, а — в) и

·  упор­ные — для восприятия нагрузок вдоль оси вала (подпятник, рис. 12.1, г);

· иногда подшипники могут воспринимать сочетание радиальной и осе­вой нагрузок.

Подшипники скольжения состоят из корпуса 1 (см. рис. 12.1), вкла­дышей 2 и смазывающих устройств 3.

Основным элементом подшипника является вкладыш.

Оценка подшипников скольжения

 

Достоинства подшипников скольжения:

• высокая надежность при переменных и динамических нагрузках;

• нормальная работа при высоких скоростях вращения;

• бесшумная работа;

• сравнительно малые радиальные размеры;

• разъемные подшипники облегчают монтаж, допускают установку на шейки коленчатых (непрямых) валов.

Материалы

 

Подшипники качения

Иметь представление о достоинствах, недостатках, областях приме­нения, конструкции, классификации и маркировке подшипников качения.

Иметь представление об особенностях рабочего процесса подшипников качения, о видах разрушений, критериях работоспособности.

Иметь представление о возможных схемах установки валов на под­шипниках качения, о назначении деталей опор на подшипниках качения_у типе смазывания, конструкции уплотнений.

Знать формулы, физический смысл и обозначение входящих в формулы коэффициентов для расчета эквивалентной динамической нагрузки и дол­говечности; уметь ими пользоваться.

 

Подшипники качения состоят из внутренних и наружных колец, тел качения и сепаратов, отделяющих тела качения друг от друга.

Оценка подшипников качения

 

Достоинства подшипников качения:

• по сравнению с подшипниками скольжения в подшипниках каче­ния трение значительно меньше, КПД подшипников выше;

• выше несущая способность;

• простота обслуживания;

• малый расход цветных металлов;

• малый расход смазочных материалов;

• малые осевые размеры;

• высокая степень взаимозаменяемости. Недостатки подшипников качения:

• чувствительность к ударам и вибрациям;

• большие габаритные размеры в радиальном направлении;

• малая долговечность и надежность при высоких скоростях.

Шариковые подшипники

Шариковые радиальные подшипники (рис. 13.1, а) могут восприни­мать значительную радиальную нагрузку и небольшую осевую нагрузку в обоих направлениях. Они наиболее дешевы и широко распространены.

 

Шариковые радиальные сферические подшипники (рис. 13.1, б) пред­назначены для восприятия радиальных нагрузок, допускают значительные перекосы (до 4°) колец, применяются в конструкции с нежесткими вала­ми или где невозможно обеспечить соосность отверстий в корпусах.

Шариковые радиально-упорные подшипники (рис. 13.1, ж) отлича­ются большей грузоподъемностью, предназначены для восприятия комбинированных радиальных и осевых нагрузок только одного на­правления. Работать только при радиальной нагрузке они не могут, под действием радиальных нагрузок из-за наклона контактных линий воз­никают внутренние осевые силы.

Шариковые упорные подшипники (рис. 13.1, и) воспринимают только осевые нагрузки, лучше работают на вертикальных валах.

Роликовые подшипники

Роликовые радиальные подшипники (рис. 13.1, в) выпускают

· с ко­ротким цилиндрическим роликом,

· с длинным цилиндрическим роли­ком (рис. 13.1, д, игольчатый подшипник).

Такие подшипники не вос­принимают осевые нагрузки, допускают раздельный монтаж колец. Роликовые подшипники обладают большой радиальной грузоподъем­ностью, допускают только осевое смещение колец.

Кроме перечисленных выпускают подшипники с витыми цилинд­рическими роликами (рис. 13.1, ё).

Роликовые радиальные сферические подшипники (рис. 13.1, г) обла­дают большей грузоподъемностью, чем шариковые, но они сложнее и дороже.

Роликовые конические подшипники (рис. 13.1, з) необходимо регу­лировать при сборке. Подшипники этого типа допускают раздельный монтаж наружного кольца, воспринимают радиальную и осевую нагруз­ку, обладают большой нагрузочной способностью.

Упорные подшипники могут быть и роликовыми. Они обладают большой несущей способностью, практически не допускают перекоса колец (рис. 13.1, к).

Роликовые подшипники выполняют с роликами различной формы. Иногда для уменьшения габаритных размеров дорожки качения выпол­няют прямо на валу или в корпусе машины, а подшипник изготовляют без внутреннего кольца. Некоторые подшипники изготовляют без сепа­раторов.

Серии подшипников

Для одного и того же диаметра выпускают подшипники разных се­рий (рис. 13.2), отличающиеся по габаритным размерам и грузоподъем­ности.

Серии диаметров и ширин: особо легкая... 100; легкая... 200; легкая широкая... 500; средняя... 300; средняя широкая... 600; тяжелая... 400.

 

Смазывание подшипников

Смазочный материал предохраняет тела качения, кольца и сепара­тор от непосредственного контакта и коррозии. Выбор смазочного ма­териала зависит от условий работы подшипника.

Для смазывания подшипников качения в основном используют жидкие смазочные материалы (очищенные минеральные масла).

Для горизонтальных валов в основном используют смазывание раз­брызгиванием из масляной ванны. Масло заливают в корпус ниже уровня центра нижнего шарика (ролика); если при разбрызгивании в подшип­ник попадает слишком много масла, на вал устанавливают маслоотражательные кольца 2 (см. рис. 13.3).

Для быстроходных подшипников используют масляный туман, ко­торый подается по трубопроводам и обеспечивает отвод теплоты.

Для вертикальных валов используют смазку подшипников действи­ем центробежных сил (конусные насадки), на валах используют капель­ную смазку индивидуальными масленками.

Для смазывания подшипников применяет и пластинные смазки (жидкая основа и загуститель), которые не растекаются. Смазочный материал должен занимать ¹/₂...¹_/3 свободного объема подшипника. Пе­риодичность замены масла зависит от условий работы.

В специальных условиях применяют твердые смазки (порошки гра­фита, фторопласт и др.).

Уплотнения (уплотнительные устройства) предназначены для защи­ты подшипника от проникновения загрязнений, влаги и предотвраще­ния вытекания смазочного материала.

К контактным уплотнениям (см. рис. 13.4) относятся манжеты 7, войлочные и металлические кольца. Лабиринтные и щелевые уплотне­ния имеют специальные канавки, иногда заполняемые консистентным смазочным материалом. К этой же группе можно отнести уплотнения защитными шайбами.

СВ210 механика

Преподаватель Кашаева Е.В. адрес эл.почты kashaevaelena@ yandex. ru (или в Контакте)

 

Задание выдано 26.05.20, выполнить до 28.05.20

 

Внимательно прочитать материал лекции. Составить конспект,

Валы и оси

Знать названия и назначения элементов конструкции валов и осей: цапф, шеек, галтелей, фасок и т. д.

Знать марки применяемых материалов; причины выхода из строя и критерии работоспособности валов и осей.

Уметь провести проектировочный и проверочный расчеты вала и оси.

Валыпредназначены для передачи вращающего момента и поддер­жания расположенных на них деталей (рис. 11.1, а);

Оси, поддерживая расположенные на них детали, вращающего момента не передают.

 

Оси бывают вращающимися (рис. 11.1, б) и неподвижными (рис. 11.1, в).

Исходя из расчета на прочность и для удобства установки деталей валы выполня­ют ступенчатыми. Переходные участки вала выполняют цилиндрическими или кониче­скими с галтелями разной формы и фаска­ми (рис. 11.2).

Материалы

 

Для валов и осей применяют качествен­ные углеродистые и легированные стали. Для валов и осей неответственных передач применяют стали обыкновенного качества (без термообработки).

Валы и оси обрабатывают на токарных станках, посадочные поверхности могут шлифоваться.