Элементы конструкции

2.

1.

ВАЛЫ И ОСИ

ЛЕКЦИЯ 17

Последовательность расчета, винтового домкрата

Исходные данные: грузоподъемность F, высота подъема l. Резьба трапецеидальная, однозаходная.

1. В зависимости от условий работы и значения нагрузки F
выбирают материал винта и гайки и принимают допускаемое напря­жение [σ] [сигма] для материала винта и допускаемое давление в резьбе [р].

2. Задаются конструкцией гайки (цельная или разъемная) и
принимают коэффициент высоты гайки Ψ_Н [пси]. Затем определяют
средний диаметр резьбы d₂ [см. формулу (2)] и по ГОСТ 9484-73
принимают размеры резьбы: d, d₁, d₂ и р. При выборе шага р надо
ориентироваться на средние его значения. Крупный шаг рекомендуется только для высоконагруженных передач, а мелкий – при необходимости перемещений повышенной точности.

3. Проверяют условие самоторможения винта по формуле γ < φ' [фи].
Угол подъема однозаходной резьбы γ, принимая р_z = р, а приведенный угол трения – по формуле φ' [фи] = arctg[f/cos(α/2)], принимая коэффициент трения стали по бронзе f = 0,1, а стали по чугуну f = 0,15…0,18.

4. Определяют размеры гайки: высота гайки H = Ψ_Нd₂ [пси]; число
витков в гайке z = H/p. Если по расчету получилось z > 10, то необходимо изменить размеры резьбу или выбрать другие материалы.

5. Проверяют винт на прочность.

6. Проверяют винт на устойчивость.

7. Определяют общий к. п. д. винтового домкрата [см. формулу (1)].

1. Общая классификация

2. Элементы конструкции и материалы

3. Проектировочный расчет валов

4. Проверочный расчет валов

5. Расчет на прочность

«Общая классификация»

Вал – вращающаяся деталь машины, предназначенная для поддержания установленных на нем зубчатых колес, звездочек, шкивов и т.п. и для передачи вращающего момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях – дополнитель­но растяжение и сжатие. Ось – де­таль машины, предназначенная толь­ко для поддержания установленных на ней деталей. В отличие от вала ось не передает вращающего момента и, следовательно, не испытывает кру­чения. В машинах оси могут быть неподвижными, несущими на себе свободно вращающееся детали, а подвижными, вращающимися вместе с ус­тановленными на них деталями.

Классификация

По геометричес­кой форме валы делятся на прямые, коленчатые и гибкие. По конструк­ции прямые валы и оси делятся на гладкие и ступенчатые. Гладкие, т.е. валы одного номиналь­ного диаметра, по всей длине обеспе­чивают хорошее центрование насажи­ваемых деталей и имеют повышенные прочность и жесткость из-за отсут­ствия проточек, являющихся кон­центраторами напряжений; для получения требуемых посадок участки вала отличаются допусками на диаметр и шероховатостью поверхности. Для сборки насаживаемых на валы деталей необхо­димы специальные приспособления. Ступенчатые валы и оси обеспечивают удобную сборку (разборку) и фиксацию насаживаемых деталей от осевого смещения. Кроме того, уступы на валах воспринимают осевую нагрузку.

По типу сечения вилы и оси бывают сплошные и полые. Полые валы изготовляют в основном для уменьшения массы, но из-за сложности технологии изготовления (особенно при длинных валах) применяют редко.

«Элементы конструкции и материалы»

Цапфы – участки вала или оси, лежа­щие в опорах (подшипниках). Концевые цапфы называют шипами, а промежуточные (расположенные в средней части вала) – шейками. Шипы и шейки в основном пере­
дают радиальную нагрузку. Цифру, передающую осевую нагрузку,
называют пятой. Пяты могут быть сплошными и кольцевыми.

Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насажива­емых деталей и подшипники выполняют цилиндрическими, а концы валов – цилиндрическими или коническими. Последние облегчают установку и снятие деталей (муфт и др.) и повышают надежность сое­динения (можно создать любой на­тяг).

Переходные участки между двумя ступенями вала и оси делают для снижения концентрации напряжений, а следо­вательно, для повышения сопротивления усталости вала. Их вы­полняют: с канавкой со скруглением для выхода шлифоваль­ного круга; с галтелью* постоянного радиуса; с галтелью переменного радиуса.

4. Галтель – поверхность плавного перехода от одного диаметра вала к другому.

Торцы валов и осей для облегчения постановки на них деталей
и в цепях безопасности делают с фасками.

Дата добавления: 2015-06-04