Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение


Скачать 59.51 Kb.
НазваниеЛекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение
Дата публикации14.11.2013
Размер59.51 Kb.
ТипЛекция
vb2.userdocs.ru > Математика > Лекция
Лекция 17.

Детали, обеспечивающие вращательное движение.
1. Оси и валы.

Общие сведения.

Детали, на которые устанавливаются вращающиеся части машины, называют осями или валами. Последние устанавливаются в опорах.

Ось предназначена только для поддержания деталей, устанавливается либо подвижно, либо неподвижно в опорах и работает только на изгиб, а крутящий момент не передает. Можно сказать, что ось является как бы частной разновидностью вала.

Вал, помимо указанных функций для оси, еще служит для передачи крутящего момента от одной детали к другой. Вал в опорах устанавливается подвижно и, следовательно, всегда вращается.
Классификация валов.

По форме геометрической оси валы различают:

1. прямые;

2. коленчатые;

3. гибкие.

По конструкции различают валы

1. гладкие (чаще оси);

2. ступенчатые;

3. сплошные или полые.

Образование ступеней связано с необходимостью закрепления деталей и самого вала. Кроме того, изменение размеров сечений позволяет приблизить форму вала к наивыгоднейшей форме бруса равного сопротивления.

Место сопряжения двух участков вала называется галтелью. Опорные участки – цапфами. Цапфы, воспринимающие опорные реакции осевого направления, называют пятами.

Наибольшее распространение получили прямые сплошные валы. Они изготавливаются из среднеуглеродистых сталей и легированных с термообработкой или без термообработки. Чем более ответственный и тяжелонагруженный вал, тем предпочтительнее применять легированную сталь.
Критерии работоспособности и расчет валов и осей.

Оси могут испытывать в процессе работы как постоянные, так и переменные нагрузки, а валы, как правило, переменные. Обычно на ось действуют изгибающие моменты, а на вал изгибающие и крутящие. Влияние перерезывающих, растягивающих и сжимающих сил незначительно и в расчетах в большинстве случаев не учитывается. Под действием сил валы и оси могут получать значительные прогибы, а при вращении из-за этих прогибов и неуравновешенности – допустимые колебания. Таким образом, критериям работоспособности валов являются прочность, жесткость и колебания. По этим критериям и производят расчет валов.

Расчет валов.

Расчет валов на прочность производят, как правило, в три этапа.

Ориентировочный расчет. Так как размеров вала еще нет, то ориентировочно определяют по заниженным касательным напряжениям из формулы τ = Тк/Wp ≤ [τ] диаметр вала d = ; τ = Тк/0,2d³≤[τ]

[τ] - принимают для быстроходных валов 15 МПа, для тихоходных – 30 МПа. При этом этапе расчета нормальное напряжение от изгибающего момента не учитываются, т.к. они еще не могут быть определены из-за отсутствия размеров, в частности межопорных размеров. Этот расчет в принципе можно и не проводить, если имеется возможность определить диаметр из сопоставления с другими валами. Для осей этот расчет не проводят.
Приближенный расчет или проектный.

При проектном расчете должны быть известны нагрузки, действующие на валы и расстояние между опорами. Согласно этому расчету проводят определение диаметров вала во всех сечениях, где наблюдается перегиб эпюр изгибающих и крутящих моментов, и после этого конструктивно оформляют вал. Расчетными зависимостями являются: определение эквивалентного момента в расчетных сечениях Мэкв = Мu² + αТкр², где

α – коэффициент, учитывающий характер действия крутящего момента; при пульсирующем характере α = 0,75, при симметричном цикле α = 1.

Диаметр вала определяют по зависимости d =

Мu =

[σ] - допускаемые номинальные напряжения, выбираемые из таблиц.

Последовательность расчета: определение действующих на вал нагрузок, принятие расчетной схемы, представление расчетной схемы в двух проекциях, построение эпюр изгибающих моментов в двух плоскостях и крутящего момента, построение эпюры эквивалентного момента, принятие допускаемых напряжений, определение диаметров вала, конструктивное оформление вала.

Этот расчет может не проводиться, если имеется возможность из ориентировочного расчета сконструировать вал.

Оба вышеизложенных расчета являются расчетом на статистическую прочность при заниженных напряжениях и не дают точную картину действующих в валу напряжений, так как на вал действуют переменные напряжения. Поэтому проводят еще расчет вала на усталостную прочность. Этот расчет является основным, но в связи с тем, что он не может быть выполнен при отсутствии размеров и элементов вала, его проводят как проверочный и часто называют расчет на запас усталостной прочности, он заключается в определении запаса прочности и сравнения его с допустимым, т.е. n ≥[n]≥1,5.

Расчетные зависимости:

1/ n² = 1/ n σ²+1/ nτ² ; n = (nσ· nτ)/

nσ – запас прочности при изгибе;

nτ – запас прочности при кручении.
Расчет на жесткость.
Под действием нагрузок валы деформируются и получают прогибы или угловые перемещения. В результате прогиба может быть нарушена правильность зацепления в передачах, ухудшиться точность обработки и т.п., поворот вала на угол больше допустимого, ухудшает работу подшипников, а закручивание вала под действием крутящего момента может нарушить кинематику передачи. Расчет валов на жесткость заключается в определении прогибов валов, углов поворота и углов закручивания φ и сравнение их с допустимыми величинами f≤[f]; φ≤[φ]; Ө≤[Ө].

Величины f и Ө можно определить по зависимостям, приведенным в сопромате, а их допустимые величины задаются в зависимости от назначения валов.

Расчет на колебания.

Расчет на поперечные колебания сводится к проверке ненаступления резонанса. Обычно этот вид расчета проводят для быстроходных валов.

Лекция 18.

Муфты.
Муфтами называются устройства для соединения валов между собой или с находящимися на них деталями для передачи крутящего момента. Например, вал двигателя соединяется с входным валом редуктора, если не требуется установки дополнительной передачи, с помощью муфты. Наряду с основным назначением – передачей крутящего момента, большинство муфт выполняют и другие функции. Так, с помощью муфт могут решаться задачи о компенсации небольших монтажных неточностей, включения и выключения отдельных узлов машины, автоматического отключения при перегрузках, снижения динамических нагрузок и т.п.

В современном машиностроении применяется большое количество муфт, различающихся по принципам действия, назначению, конструкции и т.д. Классификация муфт по этим признакам приведена на схеме 1.

Многие муфты стандартизированы. Выбор стандартных муфт обычно проводят по величине расчетного крутящего момента, определяемого как Тр = К·Тном, где

Тном – возможный наибольший крутящий момент на муфте;

К – коэффициент режима работы, равный 1,4…1,5.

Выбранная из каталога муфта не должна иметь меньший крутящий момент и должна еще быть проверена по диаметру вала.

Требования, предъявляемые к муфтам:

1. надежность в работе;

2. отсутствие частых регулировок, а если такие требуются, то должны проводиться без разборки механизма;

3. компактность и легкость;

4. удобство и легкость управления.
Краткие сведения о конструкциях муфт и их расчет.

К неуправляемым муфтам относятся: глухие, компенсирующие жесткие и упругие муфты.

1. Муфты глухие. К ним относятся втулочная муфта, фланцевая, клеммовая, продольно-свертная. Эти муфты образуют жесткое и неподвижное соединение валов. При монтаже валы должны быть установлены прочно, т.е. должны отсутствовать несоосность и угловое смещение валов. Эти муфты обладают простотой конструкции и применяются в неответственных узлах малонагруженных. Конструкция втулочной и фланцевой муфт приведены у Иванова. Клеммовая муфта основана на использовании сил трения, состоит из двух половин, стягиваемых болтами. Часто используется шпонка.

Классификация муфт.





















Похожие:

Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconЛекция №5а. Резьбовые соединения. Общие сведения
Следовательно, чтобы получить резьбовое соединение необходимо две или более детали соединить с помощью крепежных деталей. Резьбовые...
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconОрганизационные формы антиглобалистского движения
Само название «Антиглобалистское движение» не является общепринятым в его рядах. Часто употребляются также наименования «Альтерглобалистское...
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconБилеты для устного экзамена по физике для профильного класса 11 м билет 1
Механическое движение. Виды механического движения. Основное уравнение, описывающее равномерное, равноускоренное движение и движение...
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconЛекция I 11 проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
...
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconЛекция I и проблема языка и сознания лекция II 31 слово и его семантическое...
Монография представляет собой изложение курса лекций, про* читанных автором на факультете психологии Московского государственного...
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение icon3. По эскизу детали (рис. 9) разработайте эскизы элементов литейной...
По эскизу детали (рис. 9) разработайте эскизы элементов литейной формы, модели стержневого ящика, собранной литейной формы (в разрезе)....
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconКубок россии по спортивному туризму на лыжных дистанциях
Действия: Движение первого участника – п. Организация перил – п. Движение остальных участников – п. Транспортировка лыж по п. 16....
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconТема 5: Индийское национально-освободительное и революционное движение...
Социально-экономическая и политическая ситуация в Индии в 70-90-е годы XIX в. Религиозное реформаторское движение
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconБилеты по физике 10 «В» класса (биохим). Билет 1
Механическое движение. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Относительность движения. Равномерное прямолинейное движение:...
Лекция 17. Детали, обеспечивающие вращательное движение iconКонкурсе хореографии «Движение» 14 декабря 2012 года город Красноярск
Межрегиональный конкурс хореографии «Движение» проводится с 2003 года, проходил в городах Ангарск и Иркутск, в этом году пройдет...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница