Материалы валов и колес

План

Лекция № 9. Валы, оси и подшипники

1. Виды валов и осей, их конструктивные элементы.

2. Расчет валов на прочность и жесткость.

3. Подшипники скольжения, назначение, конструкция, материалы.

4. Условный расчет подшипников скольжения.

5. Подшипники качения, классификация, устройство, маркировка и расчет.

1. Виды валов и осей, их конструктивные элементы

Детали, на которые насажены вращающиеся части (шкивы, зубчатые колеса, звездочки и т. д.) называются валами или осями.

Вал предназначен для поддержания сидящих на нем деталей и передачи вращающегося момента. Следовательно, они работают не только на изгиб, но и на кручение.

Ось служит только для поддержания сидящих на ней деталей. Вращающего момента она не передает, хотя может быть и вращающейся и, следовательно, работает только на изгиб.

По конструкции валы бывают сплошными и полыми, гибкими, с прямой осью и коленчатыми.

Оси делятся на две группы:

- оси, вращающиеся в опорах вместе с насаженными на них деталями;

- неподвижные оси, являющиеся опорой для вращающихся на них деталей.

Прямые валы и оси могут быть гладкими или ступенчатыми.

Соединение осей или валов с деталями передач, насаженными на них, производится при помощи шпонок, шлицев и т.д. Насаживаемые на вал детали удерживаются от сдвига в осевом направлении с помощью специальных установочных колец, клиновых шпонок, распорных втулок, а также буртиков и уступов.

Конструктивные элементы валов и осей. Поддерживая детали передач, оси и валы, в свою очередь, сами опираются на неподвижные опорные части подшипников и подпятники. Участки осей и валов, лежащие в опорах, носят названия цапф. Концевые цапфы именуются шипами, а промежуточные – шейками (рисунок 9.1).

Рисунок 9.1 –Конструктивные элементы вала

Торцевые части (или уступы) вала или оси, упирающиеся в неподвижную опору и препятствующие осевому смещению, называются пятами. Они могут иметь плоскую, шаровую или коническую форму. Опорами служат подпятники.

Переходные участки между двумя ступенями выполняют:

а) с канавкой с округлением для выхода шлифовального круга. Эти канавки повышают концентрацию напряжений.

б) с галтелью постоянного радиуса (галтель – поверхность плавного перехода от меньшего сечения к большему).

в) с галтелью переменного радиуса – способствует снижению концентрации напряжений. Применяют на сильно нагруженных валах.

Для изготовления валов и осей применяют углеродистые и легированные стали:

- без термообработки Ст. 5, Ст. 6;

- с термообработкой 45 40х.

Быстроходные валы, работающие в подшипниках скольжения, изготавливают из стали 20, 20х.

Дата добавления: 2014-12-07